Question

【题目】某活动小组利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．将气垫导轨调节水平后在上面放上A、B两个光电门，滑块通过一根细线与小盘相连．测得小盘和砝码的总质量m，质量为M的滑块上固定的挡光片宽度为d．实验中，静止释放滑块后测得滑块通过光电门A的时间为△tA，通过光电门B的时间为△tB．

（1）实验中，该同学还需要测量 ；

（2）实验测得的这些物理量若满足表达式 即可验证系统机械能守恒定律．（用实验中所测物理量相应字母表示）

Answer 1

【答案】（1）A、B两光电门之间的距离s；（2）mgs=（M+m）[（）2-（）2]；

【解析】试题分析：（1）本题要验证从A到B的过程中，物块机械能守恒，则要证明动能的增加量等于重力势能的减小量，所以要求出此过程中，重力做的功，则要测量A、B两光电门之间的距离s；

（2）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．

滑块通过光电门B速度为：；滑块通过光电门A速度为：，

滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量为：△E=（M+m）[（）2-（）2]；

系统的重力势能减少量可表示为：△Ep=mgs

则实验测得的这些物理量若满足表达式mgs=（M+m）[（）2-（）2]；则可验证系统机械能守恒定律