在“探究動能定理”實驗中，某實驗小組採用如圖*所示的裝置，在水平氣墊導軌上安裝了兩個光電門M、N，滑塊上固定一...

問題詳情：

在“探究動能定理”實驗中，某實驗小組採用如圖*所示的裝置，在水平氣墊導軌上安裝了兩個光電門M、N，滑塊上固定一遮光條，細線繞過定滑輪將滑塊與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鈎碼．已知遮光條的寬度為d，滑塊與遮光條的總質量為m．

（1）接通氣源，滑塊從A位置由靜止釋放，讀出遮光條通過光電門M、N的時間分別為t1、t2，力傳感器的示數F，改變鈎碼質量，重複上述實驗．

①為探究在M、N間運動過程中細線拉力對滑塊做的功W和滑塊動能增量ΔEk的關係，還需要測量的物理量是______（寫出名稱及符號）．

②利用上述實驗中直接測量的物理量表示需探究的關係式為______．

（2）保持鈎碼質量不變，改變光電門N的位置，重複實驗，根據實驗數據作 出從M到N過程中細線拉力對滑塊做的功W與滑塊到達N點時動能Ek的關係圖象，如圖乙所示，由圖象能探究動能定理，則圖線斜率約等於____，圖線在橫軸上的截距表示______．

（3）下列不必要的實驗*作和要求有______（請填寫選項前對應的字母）．

A．調節氣墊導軌水平

B．測量鈎碼和力傳感器的總質量

C．調節滑輪使細線與氣墊導軌平行

D．保*滑塊質量遠大於鈎碼和力傳感器的總質量

【回答】

光電門M、N間的距離L        1    滑塊經過光電門M時的動能    BD   

【解析】

（1）①實驗要求解拉力功，根據W=FL，需要測量兩個光電門的間距L； ②功：W=FL，通過兩個光電門的速度分別為：vM＝、vN＝；故動能增加量為：△Ek＝；故需要驗*的表達式為：FL=； （2）根據動能定理，有：W=，故W-EKN圖象的斜率為1，圖線在橫軸上的截距表示滑塊經過光電門M時的動能； （3）調節氣墊導軌水平，可以保*合力等於拉力，故A步驟是必須的；由於有力傳感器直接測量力的大小，故不需要測量鈎碼質量，故B步驟不是必須的；調節滑輪細線與氣墊導軌平行，保*拉力水平，故C步驟是必須的；由於已經有力傳感器來測量力的大小，故不需要保*滑塊質量遠大於鈎碼和力傳感器的總質量，即D步驟不是必須的；故選BD.

【點睛】

本題考查探究功和速度變化關係的實驗，關鍵是明確實驗原理，根據動能定理列式分析W-EK圖象的斜率和截距的含義，同時要知道有力傳感器就不需要保*滑塊質量遠大於鈎碼的總質量．

知識點：動能和動能定律

題型：實驗,探究題