Question

13．如圖所示，某同學(xué)利用光電門傳感器探究物體A和B組成的系統(tǒng)在繞過(guò)輕滑輪運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能是否守恒的實(shí)驗(yàn)，物體A上有寬度為d的遮光條．由靜止釋放后，A下落，B上升，一段時(shí)間后，光電門傳感器記錄的遮光時(shí)間為t．當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度為g．為探究該過(guò)程中系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒，還需要進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)測(cè)量和推導(dǎo)．
①還需要的測(cè)量步驟是AB．
A．用天平測(cè)出運(yùn)動(dòng)物體A、B的質(zhì)量M、m
B．測(cè)出初始時(shí)遮光條距光電門中心的距離h
C．用秒表測(cè)出物體A由釋放到光電門所用的時(shí)間△t
D．測(cè)出初始時(shí)物體A、B分別距桌面的高度H₁、H₂
②若該同學(xué)用題目中d和t來(lái)表示物體經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度，并設(shè)想如果能滿足（M-m）gh=$\frac{1}{2}$（m+M）（$\fracy8m0y80{t}$）²關(guān)系式（用①中測(cè)量量和d、t、g表示），即能證明該過(guò)程中系統(tǒng)的機(jī)械能是守恒的．

Answer 1

分析 ①根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊约皺C(jī)械能守恒定律的表達(dá)式，可明確該實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量；
②寫出機(jī)械能守恒的表達(dá)式，可正確解答本題．

解答 解：①A、根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表達(dá)式，可知需要測(cè)量質(zhì)量，故A正確；
B、實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量從初位置到遮光條過(guò)程中系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量，因此需要測(cè)量它們之間的距離h，故B正確；
C、根據(jù)機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式，可知不需要測(cè)量物體A，或物體B由釋放到光電門所用的時(shí)間，故C錯(cuò)誤；
D、只要測(cè)出初始時(shí)遮光條距光電門中心的距離h，不需要測(cè)量物體A、B分別距桌面的高度，故D錯(cuò)誤．
故選：AB．
②本實(shí)驗(yàn)中利用物體A通過(guò)光電門的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，故有：v=$\frac6oqocc6{t}$，
根據(jù)（M-m）gh=$\frac{1}{2}$mv²+$\frac{1}{2}$Mv²；
則有：（M-m）gh=$\frac{1}{2}$（m+M）（$\fracsuoy4um{t}$）²；
故答案為：①AB；②（M-m）gh=$\frac{1}{2}$（m+M）（$\fraceukmyge{t}$）²．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于實(shí)驗(yàn)不光要從理論上理解，關(guān)鍵是要?jiǎng)邮謱?shí)驗(yàn)，體會(huì)實(shí)驗(yàn)步驟以及數(shù)據(jù)處理的過(guò)程，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解．