利用氣墊導軌驗*機械能守恆定律,實驗裝置如圖*所示.水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌;導軌上A點放置帶有長方形遮...
問題詳情:
利用氣墊導軌驗*機械能守恆定律,實驗裝置如圖*所示.水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌;導軌上A點放置帶有長方形遮光條的滑塊,其總質量為M,左端由跨過光滑電荷量的輕質細繩與質量為m的小球相連;導軌上B點有一光電門,可以測量遮光片經過光電門時的時間t,用L表示A點到光電門B處的距離,d表示遮光片的寬度,將遮光片通過電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度,實驗時滑塊在A處在A處由靜止開始運動.
(1)用遊標卡尺測量遮光條的寬度d,結果如圖2所示,由此讀出d= cm.
(3)某次實驗測得氣墊導軌的傾斜角為θ,重力加速度用g表示,滑塊從A點到B點過程中,m和M組成的系統動能增加量可表示為△Ek= ,系統的重力勢能減少量可表示為△Ep= ,在誤差允許的範圍內,若△Ek=△Ep,則可認為系統的機械能守恆.
【回答】
解:(1)寬度d的讀數為:30mm+8×0.05mm=30.40mm=3.040cm;
(2)由於光電門的寬度d很小,所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度.
滑塊通過光電門B速度為:vB=;
滑塊從A處到達B處時m和M組成的系統動能增加量為:△EK=(M+m)()2=;
系統的重力勢能減少量可表示為:△Ep=mgL﹣MgLsinθ=(m﹣Msinθ)gL;
故*為:(1)3.040;(2),(m﹣Msinθ)gL.
知識點:專題四 功和能
題型:實驗,探究題
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