题目内容
【题目】用如图所示的装置来验证机械能守恒定律,A为装有挡光片的钩码,挡光片宽度为b,轻绳跨过光滑轻质定滑轮与A和重物B相连,A的质量是B的质量的3倍,A、B静止时挡光片上端到光电门的距离为h(h>>b)。由静止释放B后,挡光片经过光电门的挡光时间为t,重力加速度为g.
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(1)实验中,将挡光片通过光电门的平均速度当作A下落h时的瞬时速度,该速度表达式为____________(用题中所给字母表示)。
(2)为减小挡光片通过光电门的平均速度与A下落h时的瞬时速度间存在的误差,下列做法中可行的是____________(填选项序号字母)。
A.将B改换成密度小而体积大的重物
B.减小挡光片的挡光宽度b
C.增大挡光片的挡光宽度b
D.减小挡光片上端到光电门的距离h
(3)在A下落h的过程中,验证A和B的系统机械能守恒定律成立的表达式为______________________(用题中所给字母表示)。
【答案】
B
【解析】
(1)[1].A经过光电门时的速度:
;
(2)[2].A、运动过程中重物B要受到空气阻力作用,为减小实验误差,应将B改换成密度大而体积小的重物,故A错误;
BC、挡光片的宽度越小,挡光片经过光电门时的平均速度越接近其瞬时速度,为减小实验误差,应减小挡光片的挡光宽度b,故B正确,C错误;
D、挡光片经过光电门的时间越短实验误差越小,为减小实验误差,应增大挡光片上端到光电门的距离h,故D错误;
故选B.
(3)[3].设B的质量为m,则A的质量为3m,由机械能守恒定律得:
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整理得
gh=v2
即:
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