某學習小組利用如圖所示的裝置驗*動能定理．（1）將氣墊導軌調至水平，安裝好實驗器材，從圖中讀出兩光電門中心之間...

問題詳情：

某學習小組利用如圖所示的裝置驗*動能定理．

（1）將氣墊導軌調至水平，安裝好實驗器材，從圖中讀出兩光電門中心之間的距離S=  cm；

（2）測量擋光條的寬度d，記錄擋光條通過光電門1和2所用的時間△t1和△t2，並從拉力傳感器中讀出滑塊受到的拉力F，為了完成實驗，還需要直接測量的一個物理量是     ；

（3）該實驗是否需要滿足砝碼盤和砝碼的總質量遠小於滑塊的質量？   （填“是”或“否”）

【回答】

考點：探究功與速度變化的關係．

專題：實驗題；動能定理的應用專題．

分析：（1）先明確刻度尺的分度值，讀數時注意估讀一位；

（2）光電門測速度的原理是用平均速度來代替瞬時速度，根據功能關係可以求出需要驗*的關係式，進而得到還需要測量的物理量；

（3）該實驗中由於已經用傳感器測出繩子拉力大小，故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小於小車的質量．

解答：  解：（1）光電門1處刻度尺讀數為：23.0cm，光電門2處刻度尺讀數為：73.0cm，故兩光電門中心之間的距離s=73.0cm﹣23.0cm=50.0cm；

（2）由於光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度．

滑塊通過光電門1速度為：v1=

滑塊通過光電門2速度為：v2=

根據功能關係需要驗*的關係式為：Fs=Mv22﹣Mv12=M（）2﹣M（）2

可見還需要測量出M，即滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質量；

（3）該實驗中由於已經用傳感器測出繩子拉力大小，不是將砝碼和砝碼盤的重力作為小車的拉力，故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小於小車的質量．

故*為：（1）50.0；（2）滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質量M；（3）否．

點評：瞭解光電門測量瞬時速度的原理，實驗中我們要清楚研究對象和研究過程，對於系統我們要考慮全面，同時明確實驗原理是解答實驗問題的前提．

知識點：動能和動能定律

題型：實驗,探究題