Question

某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。將氣墊導(dǎo)軌水平放置，在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩點(diǎn)處安裝兩個光電傳感器A、B，滑塊P上固定有遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會輸出高電平，兩光電傳感器再通過一個或門電路與計算機(jī)相連�；瑝K在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動，遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時，通過計算機(jī)可以得到如圖乙所示的電平隨時間變化的圖象。

（1）實(shí)驗(yàn)前，接通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，則圖乙中的Δt1、Δt2間滿足 ______關(guān)系，則說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平。

（2）用細(xì)線通過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪將滑塊P與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由如圖甲所示位置釋放，通過計算機(jī)得到的圖像如圖乙所示，若Δt1、Δt2和d已知，要驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒,還應(yīng)測出 (寫出物理量的名稱及符號）。

（3）若上述物理量間滿足關(guān)系式 ，則表明在滑塊和砝碼的運(yùn)動過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。

Answer 1

（1）Δt1=Δt2；（2）滑塊質(zhì)量M，兩光電門間距離L．（3）

【解析】

試題分析：（1）如果遮光條通過光電門的時間相等，說明遮光條做勻速運(yùn)動，即說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平．

（2）要驗(yàn)證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，就應(yīng)該去求出動能的增加量和重力勢能的減小量，

光電門測量瞬時速度是實(shí)驗(yàn)中常用的方法．由于光電門的寬度很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度．；;滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)動能的增加量．滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)動能的重力勢能的減小量△Ep=mgL；所以還應(yīng)測出滑塊質(zhì)量M，兩光電門間距離L．

（4）如果系統(tǒng)動能的增加量等于系統(tǒng)重力勢能的減小量，那么滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．

即：

考點(diǎn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.