题目内容
【题目】为了验证机能守恒定律，同学们设计了如图甲所示的实验装置：
（1）实验时，该同学进行了如下操作：
①将质量分别为
和
的重物
、
（的含挡光片、的含挂钩）用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出____________（填“的上表面”、“的下表面”或“挡光片中心”）到光电门中心的竖直距离
。
②如果系统（重物、）的机械能守恒，应满足的关系式为_______。（已知重力加速度为
，经过光电门的时间为
，挡光片的宽度
以及和和）。
（2）实验进行过程中，有同学对装置改进，如图乙所示，同时在的下面挂上质量为
的钩码，让
，经过光电门的速度用
表示，距离用表示，若机械能守恒，则有
______。
【答案】挡光片中心 
【解析】
（1）①[1]需要测量系统重力势能的变化量，则应该测量出挡光片中心到光电门中心的距离；
②[2]根据极短时间内的平均速度表示瞬时速度，则系统的末速度为
则系统动能的增加量为
系统重力势能的减小量为
若系统机械能守恒则有
（2）[3]若系统机械能守恒则有
解得
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