Question

利用氣墊導(dǎo)軌驗證機(jī)械能守恒定律，實驗裝置如圖所示，水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌；導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的小球相連；遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直；導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門，可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間t，用d表示A點(diǎn)到光電門B處的距離，b表示遮光片的寬度，將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點(diǎn)時的瞬時速度，實驗時滑塊在A處由靜止開始運(yùn)動．

（1）滑塊通過B點(diǎn)的瞬時速度可表示為　�。�

（2）某次實驗測得傾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑塊從A處到達(dá)B處時m和M組成的系統(tǒng)動能增加量可表示為△Ek=　　，系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為△Ep=　（m﹣）gd　，在誤差允許的范圍內(nèi)，若△Ek=△Ep則可認(rèn)為系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．

Answer 1

考點(diǎn)：

驗證機(jī)械能守恒定律．
專題：	實驗題．
分析：	（1）由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度． （2）根據(jù)重力做功和重力勢能之間的關(guān)系可以求出重力勢能的減小量，根據(jù)起末點(diǎn)的速度可以求出動能的增加量；根據(jù)功能關(guān)系得重力做功的數(shù)值等于重力勢能減小量．
解答：	解：（1）由于光電門的寬度b很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度． 滑塊通過光電門B速度為：vB=； （2）滑塊從A處到達(dá)B處時m和M組成的系統(tǒng)動能增加量為：△E=（M+m）（）2=； 系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為：△Ep=mgd﹣Mgdsin30°=（m﹣）gd； 故答案為：（1）；（2）；（m﹣）gd．
點(diǎn)評：	了解光電門測量瞬時速度的原理． 實驗中我們要清楚研究對象和研究過程，對于系統(tǒng)我們要考慮全面．