Question

【題目】如圖所示利用氣墊導(dǎo)軌“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A.將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，并調(diào)至水平

B.測(cè)出遮光條的寬度d

C.將滑塊移至圖示的位置，測(cè)出遮光條到光電門的距離l

D.釋放滑塊，讀出遮光條通過(guò)光電門的遮光時(shí)間t

E.用天平稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m

F.………

請(qǐng)回答下列問(wèn)題（重力加速度取g）：

(1)滑塊經(jīng)過(guò)光電門的速度可以表示為____（用物理量符號(hào)表示）。

(2)為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，還需要測(cè)的物理量是____。

(3)滑塊從靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到光電門的過(guò)程中，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少_____（用物理量符號(hào)表示）。

(4)選用不同的l，測(cè)出對(duì)應(yīng)的t。能直觀反應(yīng)系統(tǒng)機(jī)械能守恒的圖像是_____。

A.t﹣l B.t2﹣l C.﹣l D.﹣l

Answer 1

【答案】 滑塊和遮光條的總質(zhì)量M mgl D

【解析】

(1)[1]遮光條寬度小，通過(guò)時(shí)間短，可以用平均速度近似代替瞬時(shí)速度，擋光條通過(guò)光電門的速度為

v＝

(2)[2]令滑塊和遮光條的總質(zhì)量為M，托盤和砝碼下落過(guò)程中，系統(tǒng)增加的動(dòng)能為

Ek＝(M+m)v2＝(m+M)·()2

實(shí)驗(yàn)中還要測(cè)量的物理量為滑塊和擋光條的總質(zhì)量M。

(3)[3]根據(jù)題意可知，系統(tǒng)減少重力勢(shì)能即為托盤和砝碼減小的，為

Ep＝mgl

(4)[4]為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒，需滿足的關(guān)系是

mgl＝(m+M)·()2

應(yīng)該是圖像，ABC錯(cuò)誤，D正確。

故選D。