Question

【题目】用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。重物含遮光片从光电门1的上侧由静止释放，P整直向下运动，分别测出速光片经过光电门1和光电门2的时间和，另测得遮光片的宽度为d，两光电门之间的距离为h，已知重力加速度为g。

实验中还需要测量的物理量有______填写物理量名称及表示符号。

写出验证机械能守恒定律的等式为______用以上测得的物理量符号表示通过代入数据计算发现，等式两端并不严格相等，引起此结果的原因可能是______。

Answer 1

【答案】重物P的质量m ； 重物在下落过程中受到了空气阻力及纸带与传送带之间的摩擦力等阻力作用

【解析】

(1)这个实验的原理是要验证P的增加的动能和P的减少重力势能是不是相等，所以我们要测量的物理量有：物块P的质量m；物块P下落的距离h，及遮光片的宽度d，光电门1、2间的距离h，与遮光片通过光电门1、2的时间、。

（2）写出P的重力势能变化表达式与它们动能变化的表达式，需要验证的是两者相等；分析下落过程中的受力情况，则可得出误差的形成原因。

(1)验证重物P机械能守恒定律，即验证重物P的势能变化与动能变化是否相等，由题知道两光电门之间的距离h，遮光片的宽度d，及遮光片通过光电门1、2的时间、，所以还需要测量重物P的质量m.

(2)重物P下降h，它的重力势能的变化：EP=mgh

P经过第一个光电门的速度：v1=

经过第二个光电门的速度：v2=

P动能的变化：Ek=m(v22-v12)=m［()2-()2］

需要验证的是：mgh=m［()2-()2］

由于重物在下落过程中受到了空气阻力及纸带与传送带之间的摩擦力等阻力作用，使重力势能的减小量大于动能的增加量；

故答案为：(1)重物P的质量m；(2)mgh=m［()2-()2］；重物在下落过程中受到了空气阻力及纸带与传送带之间的摩擦力等阻力作用。