問題詳情:
某同學利用圖示裝置,驗*以下兩個規律:
①兩物塊透過不可伸長的細繩相連接,沿繩方向分速度大小相等;
②系統機械能守恆。
P、Q、R是三個完全相同的物塊,P、Q用細繩連接,放在水平氣墊導軌上。物塊R與輕質滑輪連接,放在細繩正中間,三個光電門分別放置於a、b、c處,調整三個光電門的位置,能實現同時遮光。最初細線水平,現將三個物塊由靜止釋放。(忽略R上的擋光片到輕質滑輪間的距離)
(1)爲了能完成實驗目的,除了記錄P、Q、R三個遮光片的遮光時間t1、t2、t3外,還必需測量的物理量有__________;
A.P、Q、R的質量M B.兩個定滑輪間的距離d
C.R的遮光片到c的距離H D.遮光片的寬度x
(2)根據裝置可以分析出P、Q的速度大小相等,則驗*表達式爲_______________;
(3)若要驗*物塊R沿繩方向分速度與物塊P速度大小相等,則驗*表達式爲_______________;
(4)若已知當地重力加速度g,則驗*系統機械能守恆的表達式爲_________________________。
【回答】
BCD t1=t2 gH=
【詳解】
(1)要*①,需要測量d和H,透過幾何關係可*沿繩分速度相等;要*②,還需要測量H和x,根據運動學公式和動能定理列式可驗*機械能守恆,故需要測量的物理量有d,H,x.故BCD正確;故選BCD. (2)物塊P的速度
物塊Q的速度
因此分析出P、Q的速度大小相等,即需要驗*表達式
化簡可得驗*t1=t2即可.
(3)物塊R的速度
要驗*物塊R與物塊P的沿繩分速度相等,則需要驗*表達式
即
將vP、vR代入得:
(4)整個系統減少的重力勢能是
△EP=MgH
增加的動能
要驗*機械能守恆,則 ,即驗*表達式
知識點:運動的合成與分解
題型:實驗,探究題