题目内容
【题目】(1)某同学想利用下面图甲所示装置,验证滑块与钩码组成的系统机械能守恒,该同学认为只要将摩擦力平衡掉就可以了.你认为该同学的想法_____(选填“正确”或“不正确”)
(2)另一同学用一倾斜的固定气垫导轨来验证机械能守恒定律.如图乙所示,质量为m1的滑块(带遮光条)放在A处,由跨过轻质定滑轮的细绳与质量为m2的钩码相连,导轨B处有一光电门,用L表示遮光条的宽度,x表示A、B两点间的距离,表示气垫导轨的倾角,g表示当地重力加速度。
①气泵正常工作后,将滑块由A点静止释放,运动至B,测出遮光条经过光电门的时间t,该过程滑块与钩码组成的系统重力势能的减小量表示为___________,动能的增加量表示为_______.若系统机械能守恒,则与x的关系式为 =________(用题中己知量表示).
②实验时测得m1=475g,m2=55g,遮光条宽度L=4mm, ,改变光电门的位置,滑块每次均从A点释放,测量相应的x与t的值,以为纵轴,x为横轴,作出的图象如图丙所示,则根据图象可求得重力加速度g0为_______m/s2(计算结果保留2位有效数字),若g0与当地重力加速度g近似相等,则可验证系统机械能守恒.
【答案】(1)不正确(2)① ,
②9.4
【解析】
试题分析:(1)机械能守恒的条件只有重力或弹力做功,平衡摩擦力时,是用重力的分力等于摩擦力,但此时系统受到摩擦力,故摩擦力对系统做功,机械能不守恒;故该同学的想法不正确;
(2)①滑块由A到B的过程中,系统重力势能的减小量为:;经过光电门时的速度为,则动能的增加量为;或机械能守恒,则有,联立解得;
②由上述公式可得,图象中的斜率表示:,代入数据解得;
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