Question

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。重物含遮光片從光電門1的上側(cè)由靜止釋放，P整直向下運(yùn)動(dòng)，分別測(cè)出速光片經(jīng)過(guò)光電門1和光電門2的時(shí)間和，另測(cè)得遮光片的寬度為d，兩光電門之間的距離為h，已知重力加速度為g。

實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有______填寫物理量名稱及表示符號(hào)。

寫出驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的等式為______用以上測(cè)得的物理量符號(hào)表示通過(guò)代入數(shù)據(jù)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，等式兩端并不嚴(yán)格相等，引起此結(jié)果的原因可能是______。

Answer 1

【答案】重物P的質(zhì)量m ； 重物在下落過(guò)程中受到了空氣阻力及紙帶與傳送帶之間的摩擦力等阻力作用

【解析】

(1)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理是要驗(yàn)證P的增加的動(dòng)能和P的減少重力勢(shì)能是不是相等，所以我們要測(cè)量的物理量有：物塊P的質(zhì)量m；物塊P下落的距離h，及遮光片的寬度d，光電門1、2間的距離h，與遮光片通過(guò)光電門1、2的時(shí)間、。

（2）寫出P的重力勢(shì)能變化表達(dá)式與它們動(dòng)能變化的表達(dá)式，需要驗(yàn)證的是兩者相等；分析下落過(guò)程中的受力情況，則可得出誤差的形成原因。

(1)驗(yàn)證重物P機(jī)械能守恒定律，即驗(yàn)證重物P的勢(shì)能變化與動(dòng)能變化是否相等，由題知道兩光電門之間的距離h，遮光片的寬度d，及遮光片通過(guò)光電門1、2的時(shí)間、，所以還需要測(cè)量重物P的質(zhì)量m.

(2)重物P下降h，它的重力勢(shì)能的變化：EP=mgh

P經(jīng)過(guò)第一個(gè)光電門的速度：v1=

經(jīng)過(guò)第二個(gè)光電門的速度：v2=

P動(dòng)能的變化：Ek=m(v22-v12)=m［()2-()2］

需要驗(yàn)證的是：mgh=m［()2-()2］

由于重物在下落過(guò)程中受到了空氣阻力及紙帶與傳送帶之間的摩擦力等阻力作用，使重力勢(shì)能的減小量大于動(dòng)能的增加量；

故答案為：(1)重物P的質(zhì)量m；(2)mgh=m［()2-()2］；重物在下落過(guò)程中受到了空氣阻力及紙帶與傳送帶之間的摩擦力等阻力作用。