题目内容
【题目】某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。B处固定着一光电门, 带有宽度为d的遮光条的滑块,其总质量为M,质量为:的钩码通过细线与滑块连接。现将滑块从A处由静止释放,遮光条经过光电门时的挡光时间为t,已知A、B之间的距离为L,重力加速度为g。
(1)某同学用螺旋测微器测遮光条的宽度,其示数如图乙所示,则d =_______mm。
(2)调整光电门的位置,使滑块通过B点时钩码没有落地,则滑块由A点运动到B点的过程中,系统重力势能的减少量为_____,系统动能的增加量为_______。比较和,若在实验误差允许的范围内相等,即可认为系统机械能守恒(以上结果均用题中所给字母表示)。
【答案】3.115(3.112—3.118)
【解析】
(1)[1]根据螺旋测微器的读数原理可知;
(2)[2][3]由于遮光条的宽度很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度。滑块通过处光电门时的速度为,滑块从点运动到点的过程中,钩码和带有遮光条的滑块组成的系统重力势能的减少量为;系统动能的增加量为
【题目】某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示。向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放。小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。
回答下列问题:
(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g,为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的 (填正确答案标号)。
A.小球的质量m |
B.小球抛出点到落地点的水平距离s |
C.桌面到地面的高度h |
D.弹簧的压缩量△x |
E.弹簧原长l0
(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek= 。
(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s—△x图线。从理论上可推出,如果h不变。m增加,s—△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”);如果m不变,h增加,s—△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”)。由图(b)中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与△x的 次方成正比。