题目内容
![](http://thumb.1010pic.com/pic3/upload/images/201308/110/31b05bad.png)
d2 |
2L |
1 | ||
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(2)该学习小组在测出滑块的加速度后,经分析讨论,由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻力很小,可用上述实验装置来验证机械能守恒定律,为此还需测量的物理量是
滑块和挡光条的总质量M、沙桶的总质量m,
滑块和挡光条的总质量M、沙桶的总质量m,
,机械能守恒的表达式为1 |
2 |
d |
t2 |
1 |
2 |
d |
t1 |
1 |
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d |
t2 |
1 |
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d |
t1 |
分析:由于遮光条通过光电门的时间极短,可以用平均速度表示瞬时速度.根据匀变速直线运动的速度位移公式求出滑块的加速度.
根据功能关系得重力做功的数值等于重力势能减小量.要注意本题的研究对象是系统.
根据功能关系得重力做功的数值等于重力势能减小量.要注意本题的研究对象是系统.
解答:解:(1)由于遮光条通过光电门的时间极短,可以用平均速度表示瞬时速度.
滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=
,
滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=
.
根据
-
=2aL得,
a=
(
-
)
(2)系统的总动能变化分别为:
(M+m)(
)2-
(M+m)(
)2
在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少△Ep=mgL
如果满足关系式△Ep=Ek2-Ek1,即系统重力势能减小量等于动能增加量,则可认为验证了机械能守恒定律.
所以本实验还需要用仪器测量的物理量是滑块和挡光条的总质量M、沙桶的总质量m,
机械能守恒的表达式
(M+m)(
)2-
(M+m)(
)2=mgL
故答案为:(1)
(
-
)
(2)滑块和挡光条的总质量M、沙桶的总质量m,
(M+m)(
)2-
(M+m)(
)2=mgL
滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=
d |
t1 |
滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=
d |
t2 |
根据
v | 2 2 |
v | 2 1 |
a=
d2 |
2L |
1 | ||
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(2)系统的总动能变化分别为:
1 |
2 |
d |
t2 |
1 |
2 |
d |
t1 |
在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少△Ep=mgL
如果满足关系式△Ep=Ek2-Ek1,即系统重力势能减小量等于动能增加量,则可认为验证了机械能守恒定律.
所以本实验还需要用仪器测量的物理量是滑块和挡光条的总质量M、沙桶的总质量m,
机械能守恒的表达式
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故答案为:(1)
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(2)滑块和挡光条的总质量M、沙桶的总质量m,
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点评:解决该题关键掌握知道在极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度和匀变速直线运动的速度位移公式应用.
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