用同一套物理器材，可以测量不同的物理量，达到不同的验证或探究的目的。用如图所示的装置，可以实现对牛顿第二定律、动量定理、机械能守恒定律的验证，主要的实验过程如下：A．用天平测出带有遮光片的物块A的总质量为M，物块B的质量为m；B．用游标卡尺测出遮光片的宽度为d，将气垫导轨水平放置，按照如图所示的装置来连接器材；C．将光电门与数字计时器（图中未画出）连接；D．打开气垫导轨的充气源，释放物块A，测出遮光片通过光电门的遮光时间分别为，同时测出遮光片从运动到的时间t；E．用刻度尺测出间的距离L。重力加速度为g。请回答以下问题：

1. 用同一套物理器材，可以测量不同的物理量，达到不同的验证或探究的目的。用如图所示的装置，可以实现对牛顿第二定律、动量定理、机械能守恒定律的验证，主要的实验过程如下：

A．用天平测出带有遮光片的物块A的总质量为M，物块B的质量为m；

B．用游标卡尺测出遮光片的宽度为d，将气垫导轨水平放置，按照如图所示的装置来连接器材；

C．将光电门与数字计时器（图中未画出）连接；

D．打开气垫导轨的充气源，释放物块A，测出遮光片通过光电门 $\text{[math]}$ 的遮光时间分别为 $\text{[math]}$ ，同时测出遮光片从 $\text{[math]}$ 运动到 $\text{[math]}$ 的时间t；

E．用刻度尺测出 $\text{[math]}$ 间的距离L。

重力加速度为g。请回答以下问题：

(1) 下列说法正确的是（　　） A. 所有定律的验证都必须要满足m远远小于M B. 实验中细线的拉力等于B的重力 C. 气垫导轨上方的细线必须与气垫导轨平行

(2) 若等式 $\text{[math]}$ （用d、L、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 表示）成立，则牛顿第二定律得到验证。

(3) 若等式 $\text{[math]}$ （用M、m、d、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 表示）成立，则动量定理得到验证。

【考点】

动量定理; 实验验证牛顿第二定律;

【答案】

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实验探究题普通

（1）实验步骤如下：

①用游标卡尺测量遮光条的宽度d；

②用天平测量滑块（含遮光条）的质量M；

③在合适位置安装光电门1和光电门2，并将气垫导轨调至水平；

④用细线绕过光滑的定滑轮后与滑块水平连接，在细线的另一端先连接力传感器，再挂上槽码，用小木板托住槽码，使细线刚好绷直；

⑤接通电源，快速撤去小木板，通过数字计时器记录滑块分别经过光电门1、2的遮光时间 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和滑块先后通过两光电门的时间间隔 $\text{[math]}$ ，力传感器的示数为F；

⑥改变滑块的初始位置，重复步骤⑤，进行多次测量。

（2）本实验（选填“需要”或“不需要”）满足槽码的质量远小于滑块（含遮光条）的质量。

（3）滑块通过光电门1的速度大小为，滑块从光电门1运动到光电门2，细线拉力对滑块（含遮光条）的冲量大小为。（均用给出的物理量符号表示）

（4）在数据处理中，若表达式（用给出的物理量符号表示）成立，则说明在误差允许的范围内，物体所受合外力的冲量等于。

实验探究题普通

①用游标卡尺测量遮光条的宽度d；

②在导轨上选择两个适当位置A、B安装光电门Ⅰ、Ⅱ，并连接数字毫秒计及电脑，用以记录滑块通过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 及滑块在两光电门之间的运动时间Δt；

③使气垫导轨倾斜，测量A点到导轨与水平桌面接触点O的距离L及A点距桌面高度h；

④将滑块从光电门Ⅰ左侧某处由静止释放，利用电脑记录 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和△t；

⑤改变气垫导轨倾斜程度，重复步骤③④，进行多次测量。

实验探究题普通

实验探究题普通