Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。在氣墊導(dǎo)軌上固定兩個(gè)光電門，光電門連接數(shù)字毫秒計(jì)，滑塊上固定寬度為d遮光條。把導(dǎo)軌的右端墊高，測(cè)出傾角為。已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?/span>g

⑴實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從某處由靜止釋放。 滑塊遮光條通過某光電門的時(shí)間Δt，則滑塊通過光電門的瞬時(shí)速度____。

⑵若通過光電門1和2的速度分別為v1和v2，還需要測(cè)量____（并給這個(gè)物理量賦予字母），滿足表達(dá)式____，說明機(jī)械能守恒。

⑶完成⑵問所述測(cè)量，將滑塊從____（選填“同一”或“不同”）位置釋放，測(cè)出滑塊經(jīng)過光電門1、2的速度v1、v2。以L為橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)，把所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，得到一條斜率為____、截距為____的圖線，說明機(jī)械能守恒。

Answer 1

【答案】 兩光電門間的距離L 不同 0

【解析】⑴由于遮光條通過光電門的時(shí)間極短因此可以利用平均速度來代替其瞬時(shí)速度，因此滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為；

⑵根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，該實(shí)驗(yàn)中需要比較重力勢(shì)能的減小量和動(dòng)能的增加量是否相等即可判斷機(jī)械能是否守恒，則有，化簡(jiǎn)為，故需要測(cè)量的物理量為：滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離L ；

⑶完成⑵問所述測(cè)量，將滑塊從不同位置釋放；

由（2）可知，所以以為橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)把所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，得到一條斜率為，截距為0的一條直線，說明機(jī)械能守恒。