Question

某实验小组利用如图甲所示的装置探究功和动能变化的关系，他们将宽度为d的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门，记录小车通过A、B时的遮光时间，小车中可以放置砝码。

（Ⅰ）实验中木板略微倾斜，这样做目的是

A．为了平衡小车所受到的摩擦力

B．为了增大小车下滑的加速度

C．可使得细线拉力对小车做的功等于合力对小车做的功

D．为了使释放小车后,小车能匀加速下滑

（Ⅱ）实验主要步骤如下：

①将小车停在C点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，记录此时小车及小车中砝码的质量之和为，砝码盘和盘中砝码的总质量为m，小车通过A、B时的遮光时间分别为、，则小车通过A、B过程中动能的变化量ΔE=_______（用字母、、、d表示）。

②在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码，重复①的操作。

（Ⅲ）若在本实验中木板保持水平而没有平衡摩擦力，假设小车与水平长木板之间的动摩擦因数为。利用上面的实验器材完成实验，保证小车质量不变，改变砝码盘中砝码的数量（取绳子拉力近似等于砝码盘及盘中砝码的总重力），测得多组m、、的数据，并得到m与的关系图像如图丙所示。已知图像在纵轴上的截距为b，直线PQ的斜率为k，A、B两点的距离为s，挡光片的宽度为d，则=_______（用字母b、d、s、k、g表示）。

Answer

（Ⅰ）AC ； （Ⅱ）； （Ⅲ）

【解析】试题分析：（Ⅰ）木板略微倾斜的目的是平衡摩擦力，小车受到的拉力等于其合力，细线的拉力对小车做的功等于合力对小车做的功，故ACD正确。

（Ⅱ）①小车通过A时的速度：，小车通过B时的速度：；

则小车通过A、B过程中动能的变化量；

（Ⅲ）由动能定理得：，

则：，由图示图示可知：，，

摩擦力：，解得：。

考点：探究功与速度变化的关系

【名师点睛】这个实验对于我们可能是一个新的实验，但该实验的原理都是我们学过的物理规律，做任何实验问题还是要从最基本的物理规律入手去解决．对于系统问题处理时我们要清楚系统内部各个物体能的变化。