题目内容
【题目】利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导轨上点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直,导轨上点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间,用表示点到光电门处的距离,表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过点时的瞬时速度,实验时滑块在处由静止开始运动。
(1)某次实验测得倾角,重力加速度用表示,滑块从处到达处时和组成的系统动能增加量可表示为 ,系统的重力势能减少量可表示为 ,在误差允许的范围内,若则可认为系统的机械能守恒;(用题中字母表示)
(2)在上次实验中,某同学改变、间的距离,作出的图象如图所示,并测得,则重力加速度= m/s2。
【答案】(1)(2)9.6
【解析】试题分析:(1)滑块从A处到达B处的速度,则系统动能的增加量.
系统重力势能的减小量△Ep=mgd-Mgdsin30°=(m)gd.
(2)根据系统机械能守恒的,(M+m)v2=(m)gd,
则,图线的斜率,解得g=9.6m/s2.
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