Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如左圖所示。在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個(gè)光電傳感器A、B，滑塊P上固定一遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會(huì)輸出高電壓，兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計(jì)算機(jī)相連�；瑝K在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動(dòng)，滑塊上的遮光條經(jīng)過(guò)光電傳感器A、B時(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)可以得到如右圖所示的電壓U隨時(shí)間t變化的圖象。

（1）當(dāng)采用左圖的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（______）

A.滑塊P機(jī)械能守恒

B.鉤碼Q機(jī)械能守恒

C.滑塊P和鉤碼Q組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

（2）實(shí)驗(yàn)前，接通電源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，當(dāng)右圖中的Δt1________Δt2(填“>”、“＝”或“<”)時(shí)，說(shuō)明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平。

（3）滑塊P用細(xì)線跨過(guò)氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由左圖所示位置釋放，通過(guò)計(jì)算機(jī)得到右圖所示圖像，若測(cè)得Δt1，Δt2 遮光條寬度d，AB間距為L(zhǎng)，滑塊質(zhì)量M，鉤碼質(zhì)量m，若上述物理量滿足關(guān)系式_________________________________，則表明上述研究對(duì)象機(jī)械能守恒。

Answer 1

【答案】 (1)C （2）= （3）

【解析】(1)繩子拉力對(duì)P做正功，P機(jī)械能增加；繩子拉力對(duì)Q做負(fù)功，Q機(jī)械能減��；P、Q作為一個(gè)系統(tǒng)，只有重力做功，機(jī)械能守恒，故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤，C正確。

故選：C。

（2）當(dāng)Δt1=Δt2時(shí)，滑塊經(jīng)過(guò)兩個(gè)光電門的時(shí)間相等，說(shuō)明遮光條做勻速運(yùn)動(dòng)，即說(shuō)明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平。

(3)滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)動(dòng)能的增加量；滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量△Ep=mgL；如果系統(tǒng)動(dòng)能的增加量等于系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量，那么滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。

即：