Question

【題目】如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置可以用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，左側(cè)重物A帶有擋光片，其總質(zhì)量為m，右側(cè)重物B質(zhì)量為M，兩重物由跨過(guò)輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩相連；與光電門(mén)相連的數(shù)字毫秒計(jì)可以測(cè)量擋光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的擋光時(shí)間，擋光片的寬度用b表示。擋光片到光電門(mén)之間的距離用h表示。擋光片通過(guò)光電門(mén)的平均速度近似看作擋光片通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度，實(shí)驗(yàn)時(shí)重物從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。重物B的質(zhì)量M大于A的質(zhì)量m。

(1)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，與光電門(mén)相連的數(shù)字毫秒計(jì)記錄的擋光片的擋光時(shí)間為t(單位：s)，則擋光片通過(guò)光電門(mén)時(shí)瞬時(shí)速度可表示為v＝________。

(2)重物從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)擋光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)位置時(shí)，A和B組成的系統(tǒng)動(dòng)能增加量可表示為ΔEk＝________，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量可表示為ΔEp＝________，在誤差允許的范圍內(nèi)，若ΔEk＝ΔEp，則可認(rèn)為系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。

(3)為了減小偶然誤差，多次改變擋光片到光電門(mén)之間的距離h，作出v2h圖像(如圖所示)，并測(cè)得該圖像的斜率為k，則重力加速度的表達(dá)式為________。

Answer 1

【答案】 (M－m)gh

【解析】（1）擋光片通過(guò)光電門(mén)的速度為。

（2）A和B組成的系統(tǒng)動(dòng)能增加量為；系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量可表示為。

（3）根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒有，則，則圖線的斜率，則有。