Question

【题目】某实验小组设计了如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，其主要步骤如下：

(1)物块 P、Q用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，P底端固定了一竖直宽度为d的轻质遮光条。托住P，使系统处于静止状态（如图所示），用刻度尺测出遮光条所在位置 A与固定在铁架台上的光电门 B之间的高度 h。

(2)现将物块P从图示位置由静止释放，记下遮光条通过光电门的时间为t，则遮光条通过光电门时的速度大小v=____________。

(3)己知当地的重力加速度为g，为了验证机械能守恒定律，还需测量的物理量是_____________（用相应的文字及字母表示）。

(4)利用上述测量的实验数据，验证机械能守恒定律的表达式是 ___________________

Answer 1

【答案】 P的质量M，Q的质量m （M-m）gh=

【解析】

(1)[1]．光电门的遮光条挡住光的时间极短，则平均速度可作为瞬时速度，有

(2)[2]．两物块和轻绳构成的系统，只有重力做功，机械能守恒

故要验证机械能守恒还需要测量P的质量M、Q的质量m；

(3)[3]．将光电门所测速度带入表达式

则验证机械能守恒的表达式为