Question

【題目】利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌；導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的小球相連；遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直；導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門，可以測(cè)量遮光片經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間t，用d表示A點(diǎn)到光電門B處的距離，b表示遮光片的寬度，將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度，實(shí)驗(yàn)時(shí)滑塊在A處由靜止開始運(yùn)動(dòng)．

（1）滑塊通過B點(diǎn)的瞬時(shí)速度可表示為_____；

（2）某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得傾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑塊從A處到達(dá)B處時(shí)m和M組成的系統(tǒng)動(dòng)能增加量可表示為△Ek=_____，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量可表示為△Ep=_____，在誤差允許的范圍內(nèi)，若△Ek=△Ep則可認(rèn)為系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．

Answer 1

【答案】 （1） 　　 （2）　 　　

【解析】（1）由于光電門的寬度b很小，在很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度．滑塊通過光電門B速度為： 。

（2）塊從A處到達(dá)B處時(shí)m和M組成的系統(tǒng)動(dòng)能增加量為： ，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量為： 。