精英家教網(wǎng)某學習小組在“研究勻變速直線運動”的實驗中，用如下圖所示的氣墊導軌裝置來測小車的加速度，由導軌標尺可以測出兩個光電門之間的距離L，窄遮光板的寬度為d，窄遮光板依次通過兩個光電門的時間分別為t1、t2，經(jīng)分析討論，由于滑塊在氣墊導軌上運動時空氣阻力很小，可用上述實驗裝置來驗證機械能守恒定律，為此還需測量的物理量是
 
，機械能守恒的表達式為
 
．
分析：由于遮光條通過光電門的時間極短，可以用平均速度表示瞬時速度．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于系統(tǒng)動能的增加量，由此可得出需要驗證的表達式以及需要測量的物理量．
解答：解：由于遮光條通過光電門的時間極短，可以用平均速度表示瞬時速度．
滑塊經(jīng)過光電門1時的瞬時速度的表達式v1=
d
t1
，
滑塊經(jīng)過光電門2時的瞬時速度的表達式v2=
d
t2

根據(jù)功能關(guān)系可知：mgL=
1
2
(M+m)(
d
t2
)2-
1
2
(M+m)(
d
t1
)2．
因此為了驗證機械能守恒定律，還需要測量的物理量有：滑塊的質(zhì)量M和沙桶的質(zhì)量m 
故答案為：滑塊的質(zhì)量M和沙桶的質(zhì)量m，mgL=
1
2
(M+m)(
d
t2
)2-
1
2
(M+m)(
d
t1
)2．
點評：解決該題關(guān)鍵掌握知道在極短時間內(nèi)的平均速度可以表示瞬時速度和系統(tǒng)中的功能關(guān)系，總之解答實驗問題的關(guān)鍵是明確實驗原理．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

某學習小組在“研究勻變速直線運動”的實驗中，用如圖所示的氣墊導軌裝置來測小車的加速度，由導軌標尺可以測出兩個光電門之間的距離x，窄遮光板的寬度為d，窄遮光板依次通過兩個光電門G1、G2的時間分別為t1、t2，則滑塊通過光電門G1時的速度可以表示為v=
d
t1
d
t1
，滑塊的加速度可以表示為a=
d2(
t
2
1
-
t
2
2
)
2x
t
2
1
t
2
2
d2(
t
2
1
-
t
2
2
)
2x
t
2
1
t
2
2
（答案均用題中所給物理量表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）某學習小組在“研究勻變速直線運動”的實驗中，用如圖所示的氣墊導軌裝置來測滑塊的加速度，由導軌標尺可以測出兩個光電門之間的距離L，窄遮光板的寬度為d，窄遮光板依次通過兩個光電門的時間分別為t1、t2，則滑塊的加速度可以表示為a=
d2
2L
（
1
t
2
2
-
1
t
2
1
）
d2
2L
（
1
t
2
2
-
1
t
2
1
）
（用題中所給物理量表示）．
（2）該學習小組在測出滑塊的加速度后，經(jīng)分析討論，由于滑塊在氣墊導軌上運動時空氣阻力很小，可用上述實驗裝置來驗證機械能守恒定律，為此還需測量的物理量是
滑塊和擋光條的總質(zhì)量M、沙桶的總質(zhì)量m，
滑塊和擋光條的總質(zhì)量M、沙桶的總質(zhì)量m，
，機械能守恒的表達式為
1
2
（M+m）(
d
t2
)2-
1
2
（M+m）(
d
t1
)2=mgL
1
2
（M+m）(
d
t2
)2-
1
2
（M+m）(
d
t1
)2=mgL
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

 

1.某學習小組在“研究勻變速直線運動”的實驗中，用如下圖所示的氣墊導軌裝置來測小車的加速度，由導軌標尺可以測出兩個光電門之間的距離L，窄遮光板的寬度為d，窄遮光板依次通過兩個光電門的時間分別為t1、t2，則滑塊的加速度可以表示為a=             （用題中所給物理量表示）。

2.該學習小組在測出滑塊的加速度后，經(jīng)分析討論，由于滑塊在氣墊導軌上運動時空氣阻力很小，可用上述實驗裝置來驗證機械能守恒定律，為此還需測量的物理量是                                  ，機械能守恒的表達式為                                          。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013安徽師大摸底）（1）某學習小組在“研究勻變速直線運動”的實驗中，用如圖所示的氣墊導軌裝置來測小車的加速度，由導軌標尺可以測出兩個光電門之間的距離L，窄遮光板的寬度為d，窄遮光板依次通過兩個光電門的時間分別為t1、t2，則滑塊的加速度可以表示為a=____________ （用題中所給物理量表示）。

（2）該學習小組在測出滑塊的加速度后，經(jīng)分析討論，由于滑塊在氣墊導軌上運動時空氣阻力很小，可用上述實驗裝置來驗證機械能守恒定律，為此還需測量的物理量是____________ ，機械能守恒的表達式為____________ （用題中所給物理量和測量的物理量表示）。

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