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(2018·开封模拟)某同学验*动能定理的实验装置如图*所示。水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一易拉罐相连,易拉罐和里面的细沙总质量为m;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间为t,d表示遮光片的宽度,L表示A、B两点间的距离。滑块与导轨间没有摩擦,用g表示重力加速度。
(1)该同学首先用游标卡尺测量了遮光片的宽度,如图乙所示,遮光片的宽度d=________ cm。
(2)该同学首先调整导轨倾角,易拉罐内盛上适量细沙,用细绳通过滑轮连接在滑块上。让滑块恰好在A点静止。剪断细绳后,滑块开始加速下滑,则其受到的合外力为________(用题目中所给的物理量符号表示)。
(3)为验*从A →B过程中滑块所受合外力做功与滑块动能变化的关系,需要验*的关系式为______________(用题目中所给的物理量符号表示)。
【回答】
(1)1.14 (2)mg (3)
【解析】:(1)宽度d=(11+0.4)mm=11.4 mm=1.14 cm。
(2)对A点静止分析,因此滑块的下滑分力等于易拉罐及细沙的总重力mg,斜面与滑块间无摩擦,因此滑块下滑时,其受到的合外力等于mg。
(3)本实验应该验*mgL=Mv2,而到达B点时的速度v=,代入可得。
知识点:动能和动能定律
题型:实验,探究题
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