Question

【題目】某活動小組利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平后在上面放上A、B兩個光電門，滑塊通過一根細線與小盤相連．測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．實驗中，靜止釋放滑塊后測得滑塊通過光電門A的時間為△tA，通過光電門B的時間為△tB．

（1）實驗中，該同學(xué)還需要測量 ；

（2）實驗測得的這些物理量若滿足表達式 即可驗證系統(tǒng)機械能守恒定律．（用實驗中所測物理量相應(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）本題要驗證從A到B的過程中，物塊機械能守恒，則要證明動能的增加量等于重力勢能的減小量，所以要求出此過程中，重力做的功，則要測量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：；滑塊通過光電門A速度為：，

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

系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為：△Ep=mgs

則實驗測得的這些物理量若滿足表達式mgs=（M+m）[（）2-（）2]；則可驗證系統(tǒng)機械能守恒定律