Question

【題目】（1）某同學(xué)想利用圖甲所示裝置，驗證滑塊與鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，該同學(xué)認(rèn)為只要將摩擦力平衡掉就可以了。你認(rèn)為該同學(xué)的想法＿＿＿（選填“正確”或“不正確”），理由是：＿＿＿＿＿＿。

（2）另一同學(xué)用一傾斜的固定氣墊導(dǎo)軌來驗證機(jī)械能守恒定律。如圖乙所示，質(zhì)量為m1的滑塊（帶遮光條）放在A處，由跨過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)繩與質(zhì)量為m2的鉤碼相連，導(dǎo)軌B處有一光電門，用L表示遮光條的寬度，x表示A、B兩點(diǎn)間的距離，θ表示氣墊導(dǎo)軌的傾角，g表示當(dāng)?shù)刂亓�加速�?/span>

①氣泵正常工作后，將滑塊由A點(diǎn)靜止釋放，運(yùn)動至B，測出遮光條經(jīng)過光電門的時間t，該過程滑塊與鉤碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量表示為＿＿＿＿＿＿，動能的增加量表示為＿＿＿＿＿＿；若系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則與x的關(guān)系式為=＿＿＿＿＿＿（用題中己知量表示）。

②實(shí)驗時測得m1=475g，m2=55g，遮光條寬度L=4mm，sinθ =0.1，改變光電門的位置，滑塊每次均從A點(diǎn)釋放，測量相應(yīng)的x與t的值，以為縱軸，x為橫軸，作出的圖象如圖所示，則根據(jù)圖象可求得重力加速度g0為 m/s2 （計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字），若g0與當(dāng)?shù)刂亓�加速度g近似相等，則可驗證系統(tǒng)機(jī)械能守恒。

Answer 1

【答案】（1）不正確，有摩擦力做功就不滿足機(jī)械能守恒的條件；（2）①重力勢能的減小量表示為；動能的增加量為：； ；② 9.9m/s2

【解析】

試題分析：（1）該同學(xué)的想法不正確，理由是：有摩擦力做功就不滿足機(jī)械能守恒的條件；（2）①該過程滑塊與鉤碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量表示為；遮光條經(jīng)過光電門的速度為，則動能的增加量為：；若系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則，與x的關(guān)系式為；②將m1=475g，m2=55g， L=4mm，sinθ =0.1，代入上式可知：，由圖線可知，解得：g=9.9m/s2