Question

6．某研究小組用氣墊導軌研究機械能守恒定律，用光電門測定滑塊經(jīng)過氣墊導軌某一位置的瞬時速度，如圖所示，將長為L、原來已調至水平的氣墊導軌的右端墊高H，滑塊上遮光條的寬度為d，在導軌上間距為l的兩點處分別安裝光電門P₁和P₂．
（1）接通氣源及光電計時器，將滑塊從導軌右端自由釋放．測得滑塊通過P₁、P₂光電門時遮光時間分別為△t₁，△t₂，則滑塊通過P₁個光電門時的速度為$\fracxnxp8wg{△{t}_{1}}$．
（2）若滑塊在氣墊導軌上的運動過程中機械能守恒，則應有關系式g$\frac{H}{L}$l=$\frac{1}{2}$（$\fracr8ga921{△{t}_{2}}$）²-$\frac{1}{2}$（$\frachvhizxw{△{t}_{1}}$）²成立．

Answer 1

分析 明確實驗原理以及氣墊導軌裝置的特點可正確解答，由平均速度近似表示瞬時速度；表示出鉤碼的重力勢能減少量和系統(tǒng)動能增加量的大小來驗證機械能守恒定律．

解答 解：（1）由平均速度公式可得：v₁=$\frac{△x}{△t}$=$\fracpywzkg2{△{t}_{1}}$；
（2）若守恒定律成立，則減小的重力勢能與增加的動能相等，即：
mg$\frac{H}{L}$l=$\frac{1}{2}$m（$\fracckmgzbm{△{t}_{2}}$）²-$\frac{1}{2}$m（$\fracnrsogpt{△{t}_{1}}$）²（等式兩邊的質量m可以約去）
即為：g$\frac{H}{L}$l=$\frac{1}{2}$（$\fraczo08ulp{△{t}_{2}}$）²-$\frac{1}{2}$（$\fracbglnxfs{△{t}_{1}}$）²．
故答案為：（1）$\frac0ul5yja{△{t}_{1}}$；（2）g$\frac{H}{L}$l=$\frac{1}{2}$（$\fracgx0exql{△{t}_{2}}$）²-$\frac{1}{2}$（$\fracva1gr96{△{t}_{1}}$）²．

點評 正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發(fā)進行分析所需實驗器材、所測數(shù)據(jù)等，會起到事半功倍的效果，要學會透過問題看本質．