Question

用如图甲所示的实验装置完成“探究动能定理”实验．请补充完整下列实验步骤的相关内容：

 （1）用天平测量小车和遮光片的总质量M、砝码盘的质量m₀；用游标卡尺测量遮光片的宽度d，游标卡尺的示数如图乙所示，其读数为______ cm；按图甲所示安装好实验装置，用米尺测量两光电门之间的距离s；

（2）在砝码盘中放入适量砝码；适当调节长木板的倾角，直到轻推小车，遮光片先后经过光电门A和光电门B的时间相等；

（3）取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；

（4）让小车从靠近滑轮处由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△t_A和△t_B；

（5）步骤（4）中，小车从光电门A下滑至光电门B过程合外力做的总功W_合=______，小车动能变化量△E_k=______（用上述步骤中的物理量表示，重力加速度为g），比较W_合和△E_k的值，找出两者之间的关系；

（6）重新挂上细线和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复（2）～（5）步骤．

（7）本实验中，以下操作或要求是为了减小实验误差的是______．

A．尽量减小两光电门间的距离s

B．调整滑轮，使细线与长木板平行

C．砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量

Answer

0.520cm B

【解析】

（1）[1]游标卡尺的主尺读数为：5mm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为4×0.05mm=0.20mm，

所以最终读数为：5mm+0.20mm=5.20mm=0.520cm．

（5）[2][3]取下细绳和砝码盘后，小车受到的合力即为砝码盘和盘中砝码的总重力，小车从光电门A下滑至光电门B过程合外力做的总功为：

W合=（m+m0）gs，

由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．

滑块通过光电门1速度，滑块通过光电门2速度，

小车动能变化量

（7）[4]A、尽量增大两光电门间的距离s，距离大一些，误差小一些，故A错误；

B、调整滑轮，使细线与长木板平行，否则撤去绳子后，合力不等于绳子拉力，故B正确；

C、本实验没有用砝码盘和盘中砝码的重力代替绳子的拉力，不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量，故C错误．

故选B

故答案为（1）0.520；（5）（m+m0）gs，；（7）B