Question

如图所示的装置，可用于探究恒力做功与速度变化的关系。水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘，实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、力传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力时砝码和砝码盘的总质量，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离s。

（1）实验需用20分度的游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图所示，      。

（2）某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的挡光时间分别为、（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），砝码盘和砝码的总质量为m，已知重力加速度为，则对该小车，实验要验证的表达式是        。

Answer

（1）；（2）

【解析】试题分析：（1）游标卡尺的主尺读数为，游标读数等于，

所以最终读数为：。

（2）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速度为：，

滑块通过光电门2速度为：，

根据功能关系需要验证的关系式为：。

考点：探究功与速度变化的关系

【名师点睛】了解光电门测量瞬时速度的原理，实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要考虑全面，同时明确实验原理是解答实验问题的前提。