Question

如图甲为利用一端有定滑轮的长木板“验证动能定理”的实验装置，请结合以下实验步骤完成填空．

（1）将长木板放在水平桌面上，安装实验装置，并调节定滑轮的高度．用天平称出滑块和挡光条的总质量M，用游标卡尺测出挡光条的宽度L，如图乙所示，L为____cm．用米尺测量光电门1、2的距离为s．

（2）滑块通过细线连接轻质托盘（内放砝码），改变内放砝码的质量，给滑块一个初速度，使它从轨道左端向右运动，发现滑块通过光电门1的时间等于通过光电门2的时间．测出这时砝码和轻质托盘的总质量．

（3）实验时，再用天平称量质量为m₁的钩码放入托盘内开始实验，由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t₁、t₂，在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，外力对滑块和挡光条做的总功W=_____（已知重力加速度为g）．滑块和挡光条动能的增量△E_K=______，若在实验误差允许的范围内两者相等，即可认为验证了动能定理．

（4）实验时为减少误差，使用的砝码和托盘的总质量m与滑块和挡光条的总质量M的数值关系应该满足m____M（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）

Answer

（1）1．550cm

（3）

（4）远小于

【解析】

试题分析：（1）游标卡尺的读数为

（3）因为当砝码盘的质量为时，滑块恰好做匀速直线运动，所以砝码盘的重力平衡了阻力，故滑块和挡光条受到的外力为绳子的拉力，而绳子的拉力为砝码的重力，所以，因为通过光电门的时间很短，所以近似的认为通过光电门的平均速度等于瞬时速度，所以，，故动能增加量为

（4）两者看做一个整体，对整体有，对小车有，联立可得，只有当时，，

考点：“验证动能定理”的实验