Question

如图所示，NM是水平桌面，PM是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门，中心间的距离为L．质量为M的滑块A上固定一遮光条，在质量为m的重物B牵引下从木板的顶端由静止滑下，光电门1、2记录遮光时间分别为△t₁和△t₂．遮光条宽度为d．

（1）若用此装置验证牛顿第二定律，且认为滑块A受到外力的合力等于B重物的重力，除平衡摩擦力外，还必须满足　　；在实验中，考虑到遮光条宽度不是远小于L，测得的加速度比真实值　　（选填“大”或“小”）．

（2）如果已经平衡了摩擦力，　　（选填“能”或“不能”）用此装置验证A、B组成的系统机械能守恒，理由是　　．

Answer 1

考点：

验证牛顿第二运动定律．版权所有
专题：	实验题．
分析：	1、分析A、B受力情况，根据牛顿第二定律表示出细线拉力得出重物B和滑块A的质量关系． 利用遮光条宽度除以通过的时间求出的遮光条通过的平均速度，等于其通过的中间时刻的瞬时速度，加速运动中，则其两次通过遮光条时，时间差小于1、2两个光电门开始挡光时刻的间隔为t． 2、根据系统机械能守恒的条件和实验装置解答．
解答：	解：（1）根据牛顿第二定律得： 对m：mg﹣F拉=ma 对M：F拉=Ma 解得：F拉= 当m＜＜M时，即当B的重力远小于滑块A的重力，绳子的拉力等于B的重力，滑块A受到外力的合力等于B重物的重力． 利用遮光条宽度除以通过的时间求出的遮光条通过的平均速度，等于其通过的中间时刻的瞬时速度， 滑块A做加速运动，则其两次通过遮光条时，时间差小于1、2两个光电门开始挡光时刻的间隔为t，因此测得的加速度比真实值小． （2）如果已经平衡了摩擦力，不能用此装置验证A、B组成的系统机械能守恒，理由是有摩擦力做功，系统机械能减小． 故答案为：（1）m＜＜M，小． （2）不能，有摩擦力做功，系统机械能减小．
点评：	本题应掌握光电门测量滑块瞬时速度的原理，正确进行误差分析，是考查学生综合能力的好题． 系统机械能守恒的含义是系统减少的重力势能等于系统增加的动能，或系统减少的动能等于系统增加的重力势能．