Question

【題目】如圖所示，一端帶有滑輪的粗糙長木板，1、2是固定在木板上的兩個光電門，中心間的距離為L。質量為M的滑塊A上固定一寬度為d的遮光條，在質量為m的重物B牽引下從木板的頂端由靜止滑下，光電門1、2記錄遮光時間分別為Δt1和Δt2。

（1）用此裝置驗證牛頓第二定律，且認為A受到外力的合力等于B的重力，除平衡摩擦力外，還必須滿足_______；實驗測得的加速度為________（用上述字母表示）；

（2）如果已經平衡了摩擦力，____（填“能”或“不能”）用此裝置驗證A、B組成 的系統機械能守恒，理由是______________________。

Answer 1

【答案】 （1）M>>m （2）不能 摩擦力做功，沒有滿足只有重力做功，故機械能不守恒

【解析】（1）根據牛頓第二定律，對整體有：，則繩子的拉力，當，重物的總重力等于繩子的拉力，即為滑塊的合力．滑塊通過光電門1的瞬時速度，通過光電門2的瞬時速度，根據，解得；（2）已經平衡了摩擦力，對A、B組成的系統，該裝置不能驗證系統機械能守恒，因為摩擦力做功，沒有滿足只有重力做功，故機械能不守恒．