题目内容
【题目】利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示.水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导轨上 有一装有长方形挡光片的滑块,滑块与挡光片的总质量为M,滑块左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳和一 质量为m的小球相连.导轨上的B点有一光电门,可以测量挡光片经过光电门的时间t.实验时滑块由A 处静止释放,用L表示AB两点间的距离,d表示挡光片的宽度.
(1)某次实验导轨的倾角为,设重力加速度为g,则滑块从A点到通过B点时m和M组成的系统的动能增加量
=_____________________,系统的重力势能减少量
=________________,在误差允许的范围内,若
=
,则可认为系统的机械能守恒.
(2)设滑块经过B点的速度为v,某同学通过改变A、B间的距离L,测得倾角 =37°时滑块的v2-L的关系如图乙所示,并测得M=0.5m,则重力加速度g=________m/s2 (结果保留两位有效数字).
【答案】 mgL—MgLsin
9.6
【解析】
(1)[1]根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知滑块通过B点的瞬时速度:
滑块从A处到达B处时m和M组成的系统的动能的增加量可表示为:
[2]系统的重力势能的减少量可表示为:
(2)[3]根据机械能守恒得:
则:
可以知道图线的斜率:
又因为:
M=0.5m
计算得出
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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