Question

【题目】某实验小组利用如图所示的装置进行“验证机械能守恒定律”的实验，钩码A和B分别系在一条跨过定滑轮的轻软绳两端，钩码质量均为M，在钩码A的上面套一个比它大一点的环形金属块C．环形金属块C的质量为m，左侧放置一铁架台，铁架台上下端分别安装传感器P、Q，两传感器中点S处安装一宽度略大于钩码A的铁环，钩码A能通过铁环，环形金属块C不能通过。释放前，钩码A下端与传感器P等高，释放后，钩码A能马上触发传感器P的计时器开始计时，钩码A到达Q后结束计时。记录下钩码A从P运动到Q的时间t和P、Q的间距h，已知当地重力加速度为g。

(1)钩码A通过铁环的速度大小为_________（用h、t表示）。

(2)由A、B、C组成的系统，当A从P运动到S的过程中，系统重力势能的减小量△Ep=__________ ,系统动能的增加量△Ek=____________（用题中所给的字母表示）。

(3)根据实际的实验数据计算得出△Ep大于△Ek，且误差较大。请分析误差的原因：______________（至少说出一项）。

Answer 1

【答案】 ①滑轮有质量；②滑轮和绳子之间有摩擦；③滑轮和轮轴间有摩擦

【解析】(1)从P到S过程一起做匀加速运动，从S到Q做匀速运动，设钩码A通过铁环的速度大小为v，时间为t1，由运动学公式可有： ，，，联立解得钩码A通过铁环的速度大小为；

(2).从P运动到S的过程中，系统重力势能的减小量，系统动能的增加量；

(3)根据实际的实验数据计算得出△Ep大于△Ek，误差的原因：①滑轮有质量；②滑轮和绳子之间有摩擦；③滑轮和轮轴间有摩擦。