某实验小组利用图示装置进行“验证动能定理”的实验，小车上装有遮光片，与光电门相连...

某实验小组利用图示装置进行“验证动能定理”的实验，小车上装有遮光片，与光电门相连接的计时器能测出小车通过光电门时遮光片的遮光时间t，实验步骤如下：

A．用游标卡尺测出小车上的遮光片的宽度d,用弹簧秤称出所需挂的钩码的重力F；

B．挂上钩码，调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，通过两个光电门时两个遮光时间相等；

C．取下轻绳和钩码，保持调节好的长木板倾角不变，让小车从长木板顶端静止下滑，记录小车通过光电门2时的遮光时间t2；

D.改变光电门2的位置,重新让小车从长木板同一位置静止下滑,重复步骤C。

回答下列问题：

(1)对于该实验，下列说法正确的是________

A．长木板表面粗糙对实验结果影响较大，应该换用光滑的木板

B．该实验要用钩码的重力作为小车的合外力，应满足钩码质量远小于小车的质量

C．该实验要用钩码的重力作为小车的合外力，但不需要满足钩码质量远小于小车的质量

(2)若要求得小车在两光电门间运动的过程中合外力做功，还需测量两光电门间的距离，则小车合外力做功的表达式是W＝_______；小车在光电门2位置的速度表达式是=________。

(3)以为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作出图像，其图线是一条不过原点的直线，从图像中可得纵截距为a，斜率为b，可得小车在光电门1位置的动能为_______，小车的质量为_________。

C 【解析】 (1)[1]小车在重力、斜面弹力、摩擦力、细线拉力作用下处于平衡状态，撤去钩码后小车的合外力等于钩码的重力，所以长木板表面粗糙对实验结果没有影响，也不需要满足钩码质量远小于小车的质量； A. 与分析不符，故A错误； B. 与分析不符，故B错误； C. 与分析相符，故C正确； (2)[2]根据题意可知，小车合外力等于钩码的重力，所以小车合外力做功的表达式是： [3]小车在光电门2位置的速度表达式是： (3)[4][5]根据动能定理可知，合外力对小车做的功等于小车动能的变化量，则有：可得：所以纵截距为：斜率：解得小车在光电门1位置的动能为：小车的质量为：

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考点分析：

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某校物理兴趣小组利用如图甲所示装置探究合力做功与动能变化的关系。在滑块上安装一遮光条，系轻细绳处安装一拉力传感器（可显示出轻细绳的拉力），把滑块放在水平气垫导轨上A处，细绳通过定滑轮与钩码相连，光电门安装在B处。气垫导轨充气，将滑块从A位置由静止释放后，拉力传感器记录的读数为F，光电门记录的时间为△t。

（1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图乙所示，则宽度为 _________mm。

（2）多次改变钩码的质量（拉力传感器记录的读数F相应改变），测得多组F和△t数据，要得到线性变化图象，若已知选定F作为纵坐标，则横坐标代表的物理量为__________。

A. B. C. D.

（3）若正确选择横坐标所代表的物理量后，得出线性变化图象的斜率为k，且已经测出A、B之间的距离为s，遮光条的宽度为d，则滑块质量（含遮光条和拉力传感器）的表达式为M=_________。

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某同学想利用如图所示的实验装置来验证动能定理．在一端带滑轮的长木板上固定一个光电门,光电门在滑轮附近,与光电门相连的数字毫秒计可以显示出小车上的遮光片经过光电门的时间．在远离滑轮的另一端附近固定一标杆．滑块通过细线与重物相连,细线的拉力大小等于力传感器的示数．

（1）下列说法正确的是（______）

A.平衡摩擦力时必须将重物通过细线挂在小车上

B.平衡摩擦力的目的是保证细绳对小车的拉力等于小车受到的合力

C.本实验中没有必要测量重物的质量

D.为减小系统误差,必须保证小车与遮光片的总质量远远大于重物的质量

（2）刻度尺的零刻线与标杆重合,光电门对应刻度尺的位置如上图的箭头所示,则标杆与光电门的距离__________．如图所示．用20分度的游标卡尺测出遮光片的宽度__________．

（3）用天平测得小车及遮光片的总质量为,在平衡好摩擦力后,每次都使小车上的遮光片从标杆处由静止开始运动,并记下遮光片通过光电门的时间及力传感器的显示的力的大小．以小车为研究对象验证动能定理,需要下列物理量:小车通过光电门时的速度大小_____,外力对小车做功_______．实验需要验证的关系式为__________．(以上填空处均用题中给出的已知物理量的字母表示．)