Question

19．某同學(xué)利用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律．在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩光電門1、2，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過定滑輪與鉤碼相連．

（1）不掛鉤碼和細(xì)線，接通氣源，滑塊從軌道右端向左運(yùn)動(dòng)的過程中，發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門1的時(shí)間小于通過光電門2的時(shí)間．實(shí)施下列措施能夠讓導(dǎo)軌水平的是AB
A．調(diào)節(jié)P使軌道左端升高一些
B．調(diào)節(jié)Q使軌道右端降低一些
C．遮光條的寬度應(yīng)適當(dāng)大一些
D．滑塊的質(zhì)量增大一些
E．氣源的供氣量增大一些
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，測出光電門1、2間的距離L，遮光條的寬度d，滑塊和遮光條的總質(zhì)量M，鉤碼質(zhì)量m．由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門1、2的時(shí)間t₁、t₂，則下列系統(tǒng)機(jī)械能守恒成立的表達(dá)式正確的是C．
A．mgL=$\frac{1}{2}$m（$\fracdtspujv{{t}_{1}}$）²-$\frac{1}{2}$m（$\frac9bv5wti{{t}_{2}}$）²
B．mgL=$\frac{1}{2}$M（$\frac9iw1rkd{{t}_{1}}$）²-$\frac{1}{2}$M（$\fracwe4tujr{{t}_{2}}$）²
C．mgL=$\frac{1}{2}$（m+M）（$\frac5t4xyro{{t}_{1}}$）²-$\frac{1}{2}$（m+M）（$\fraco5j4frk{{t}_{2}}$）²
D．（m+M）gL=$\frac{1}{2}$（m+M）（$\frac9bbfk99{{t}_{1}}$）²-$\frac{1}{2}$（m+M）（$\fracdd4uod0{{t}_{2}}$）²．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)滑塊通過兩光電門的速度大小確定哪一端高，哪一端低，從而進(jìn)行調(diào)節(jié)．
（2）對(duì)系統(tǒng)研究，抓住系統(tǒng)重力勢能的減小量等于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量得出機(jī)械能守恒的表達(dá)式．

解答 解：（1）不掛鉤碼和細(xì)線，接通氣源，滑塊從軌道右端向左運(yùn)動(dòng)的過程中，發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門1的時(shí)間小于通過光電門2的時(shí)間．說明滑塊做加速運(yùn)動(dòng)，也就是左端低，右端高．所以實(shí)施下列措施能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)調(diào)整目標(biāo)的是調(diào)節(jié)P使軌道左端升高一些，或調(diào)節(jié)Q使軌道右端降低一些．故選AB．
（2）系統(tǒng)減小的重力勢能等于系統(tǒng)增加的動(dòng)能，系統(tǒng)減小的重力勢能為mgL，系統(tǒng)增加的動(dòng)能為$\frac{1}{2}（M+m）{{v}_{1}}^{2}-\frac{1}{2}（M+m）{{v}_{2}}^{2}$=$\frac{1}{2}$（m+M）（$\fracr4xaqfc{{t}_{1}}$）²-$\frac{1}{2}$（m+M）（$\fracb4gqk0q{{t}_{2}}$）²．故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．
故答案為：（1）AB，（2）C．

點(diǎn)評(píng) 處理實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要找出實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理我們可以尋找需要測量的物理量和需要注意的事項(xiàng)．