题目内容

【题目】某同学利用气垫导轨验证机械能守恒定律实验装置如图所示气垫导轨与水平桌面的夹角为导轨底端P点由一带挡光片的滑块,滑块和挡光片的总质量为M,挡光片的宽度为b,滑块与砂桶跨过轻质光滑定滑轮的细绳连接,导轨上Q点固定一个光电门,挡光片到光电门的距离为d。

1实验时,该同学进行了如下操作:

开启气泵,调节细沙的质量,使滑块处于静止状态,则砂桶和细沙的总质量为________。

在砂桶中再加入质量为m的细沙,让滑块从P点由静止开始运动。已知光电门记录挡光片挡光的时间为则滑块通过Q点的瞬时速度为_____________。

2在滑块从P点运动到Q点的过程中,滑块的机械能增加量为=__________,沙桶和细沙的机械能减小量___________。在误差允许的范围内,如果则滑块和沙桶和细沙组成的系统机械能守恒

【答案】12

【解析】

试题分析:1滑块处于静止状态,在沿斜面方向上有而绳子的拉力等于沙桶和细沙的总重力故沙桶和细沙的总质量为

光电门的宽度非常窄,所以通过光电门的瞬时速度可近似等于通过光电门的平均速度,故通过Q点的瞬时速度为

2在滑块从P点运动到Q点的过程中,滑块的动能增加,重力势能增加,则滑块的机械能增加量为沙桶和细沙重力势能减小,动能增加,则沙桶和细沙机械能的减小量为

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