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实验：验证机械能守恒定律
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现要通过实验验证机械能守恒定律．实验装置如图所示：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
网友投稿 2022-11-10 00:00:00 零零社区
◎ 题目
现要通过实验验证机械能守恒定律．实验装置如图所示：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．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，
1
t
2
与s的关系式为
1
t
2
=______．
◎ 答案
（1）滑块、遮光片下降重力势能减小，砝码上升重力势能增大．
所以滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量△E
P
=Mg
h
d
s
-mgs=
(
h
d
M-m)gs
光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法．由于光电门的宽度b很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．
v
B
=
b
t
根据动能的定义式得出：
△E
k
=
1
2
（m+M）v
B
2
=
1
2
(m+M)
b
2
t
2
若在运动过程中机械能守恒，△E
k
=△E
P
；
所以
1
t
2
与s的关系式为
1
t
2
=
2(hM-dm)g
(M+m)d
b
2
s
故答案为：
(
h
d
M-m)gs
；
1
2
(m+M)
b
2
t
2
；
1
t
2
=
2(hM-dm)g
(M+m)d
b
2
s
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“现要通过实验验证机械能守恒定律．实验装置如图所示：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…”主要考查了你对 【实验：验证机械能守恒定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/371306.html
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