問題詳情:
利用氣墊導軌驗*機械能守恆定律,實驗裝置如圖所示,水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌;導軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊,其總質量爲M,左端由跨過輕質光滑定滑輪的細繩與一質量爲m的小球相連;遮光片兩條長邊與導軌垂直;導軌上B點有一光電門,可以測量遮光片經過光電門時的擋光時間t,用d表示A點到光電門B處的距離,b表示遮光片的寬度,將遮光片透過光電門的平均速度看作滑塊透過B點時的瞬時速度,實驗時滑塊在A點處由靜止開始運動。
(1)滑塊透過B點的瞬時速度可表示爲__________;
(2)某次實驗測得傾角,重力加速度用g表示,滑塊從A處到達B處時,小球和帶遮光片的滑塊組成的系統動能增加量可表示爲__________,系統的重力勢能減少量可表示爲__________,在誤差允許的範圍內,若則可認爲系統的機械能守恆。
【回答】
(1). (2). (3).
【解析】(1)由於遮光片的寬度b很小,所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度,滑塊透過光電門B速度爲
(2)滑塊從A處到達B處時,小球和帶遮光片的滑塊組成的系統動能增加量爲:
系統的重力勢能減少量可表示爲:
比較和,若在實驗誤差允許的範圍內相等,即可認爲機械能是守恆的。
知識點:機械能守恆定律
題型:實驗,探究題