Question

【題目】某活動(dòng)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平后在上面放上A、B兩個(gè)光電門，滑塊通過(guò)一根細(xì)線與小盤相連．測(cè)得小盤和砝碼的總質(zhì)量m，質(zhì)量為M的滑塊上固定的擋光片寬度為d．實(shí)驗(yàn)中，靜止釋放滑塊后測(cè)得滑塊通過(guò)光電門A的時(shí)間為△tA，通過(guò)光電門B的時(shí)間為△tB．

（1）實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)還需要測(cè)量 ；

（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得的這些物理量若滿足表達(dá)式 即可驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律．（用實(shí)驗(yàn)中所測(cè)物理量相應(yīng)字母表示）

Answer 1

【答案】（1）A、B兩光電門之間的距離s；（2）mgs=（M+m）[（）2-（）2]；

【解析】試題分析：（1）本題要驗(yàn)證從A到B的過(guò)程中，物塊機(jī)械能守恒，則要證明動(dòng)能的增加量等于重力勢(shì)能的減小量，所以要求出此過(guò)程中，重力做的功，則要測(cè)量A、B兩光電門之間的距離s；

（2）由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度．

滑塊通過(guò)光電門B速度為：；滑塊通過(guò)光電門A速度為：，

滑塊從A處到達(dá)B處時(shí)m和M組成的系統(tǒng)動(dòng)能增加量為：△E=（M+m）[（）2-（）2]；

系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量可表示為：△Ep=mgs

則實(shí)驗(yàn)測(cè)得的這些物理量若滿足表達(dá)式mgs=（M+m）[（）2-（）2]；則可驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律