Question

某实验小组利用无线力传感器和光电门传感器探究“动能定理”。将无线力传感器和档光片固定在小车上，用不可伸长的细线通过一个定滑轮与重物G相连，无线力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平轨道上A、B两点各固定一个光电门，用于记录挡光片经过光电门的挡光时间。在小车上放置砝码来改变小车质量，用不同的重物G来改变拉力的大小。

（1）请将如下的实验主要步骤补充完整：

①测量小车和拉力传感器的总质量M₁。正确连接所需电路。适当调节导轨两端的旋钮，以改变导轨的倾斜度，这样可以平衡小车的摩擦力。上述步骤完成后，将小车放置在导轨上，轻推小车，使之运动。可以通过                    判断小车正好做匀速运动。

②把细线的一端固定在力传感器上，另一端通过定滑轮与重物G相连；将小车停在点C，由静止开始释放小车，小车在细线拉动下运动，除了光电门测量速度和力传感器测量拉力的数据以外，还应该记录的物理量为_________；

③改变小车的质量或重物的质量，重复②的操作。

（2）上表记录了试验中获取的数据，已经做了部分运算。表格中M是M₁与小车中砝码质量之和，v_1、v₂分别是小车经过光电门A、B的瞬时速度，E为动能变化量，F是拉力传感器的拉力，W是F在A、B间所做的功。表中的E₃＝__________J，W₃＝_________J（结果保留三位有效数字）。

Answer

（1）①小车经过两光电门的时间是否相等（3分）两光电门间的距离 （3分）

（2）0.600（3分） 0.610（3分）

【解析】

试题分析：（1）①小车做匀速运动，经过相同时间的位移相同要计算拉力做功，除了知道拉力大小外，还需要知道位移，所以需要测量两光电门间的距离（2）由动能公式可知。根据，带入前两次的数据可知，可知

考点：光电门 动能定理实验探究

【名师点睛】光电门的使用是根据记录的时间和光电门宽度计算通过光电门的速度，由于通过光电门时间极短，平均速度近似认为是瞬时速度。光电门也可以用来判断是否为匀速直线运动，即通过两个相同光电门的时间相等。