(9分)(2011?海南)现要通过实验验证机械能守恒定律.实验装置如图1所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到导轨低端C点的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A,B 两点的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度.用g表示重力加速度.完成下列填空和作图;

(1)若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为 .动能的增加量可表示为 .若在运动过程中机械能守恒,与s的关系式为

(2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A点)下滑,测量相应的s与t值,结果如下表所示:

 

1

2

3

4

5

s(m)

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

t(ms)

8.22

7.17

6.44

5.85

5.43

(×104s﹣2

1.48

1.95

2.41

2.92

3.39

以s为横坐标,为纵坐标,在答题卡上对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点;根据5个数据点作直线,求得该直线的斜率k= ×104m﹣1.?s﹣2(保留3位有效数字).

由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出直线的斜率ko,将k和ko进行比较,若其差值在试验允许的范围内,则可认为此试验验证了机械能守恒定律.

 

 0  105591  105599  105605  105609  105615  105617  105621  105627  105629  105635  105641  105645  105647  105651  105657  105659  105665  105669  105671  105675  105677  105681  105683  105685  105686  105687  105689  105690  105691  105693  105695  105699  105701  105705  105707  105711  105717  105719  105725  105729  105731  105735  105741  105747  105749  105755  105759  105761  105767  105771  105777  105785  176998 

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