Question

【題目】如圖所示的實(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)光滑定滑輪的繩相連。光電門可以測(cè)量擋光片經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的擋光時(shí)間，擋光片的寬度用b表示，擋光片與光電門之間的距離用h表示，擋光片通過(guò)光電門時(shí)的平均速度可看成擋光片通過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度。

(1)實(shí)驗(yàn)開始之前，先用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片的寬度b。按上圖所示連接實(shí)驗(yàn)器材，實(shí)驗(yàn)時(shí)兩重物由靜止開始運(yùn)動(dòng)，重物A、B的質(zhì)量應(yīng)滿足的關(guān)系為M________m. (填大于、等于、小于)

(2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，與光電門相連的數(shù)字毫秒計(jì)記錄下?lián)豕馄�的擋光時(shí)間為t，則擋光片通過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度可表示為v=_____________。(用題中所給字母表示)

(3)兩重物從靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)擋光片經(jīng)過(guò)光電門時(shí)，兩重物組成的系統(tǒng)動(dòng)能增加量可表示=____________，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量可表示為=___________，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，若滿足=，則可認(rèn)為系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。(重力加速度為g)

(4)為了減小偶然誤差,實(shí)驗(yàn)時(shí)多次改變擋光片到光電門的距離h，作出的v2h圖象為一直線，并測(cè)得該圖象的斜率為k，則重力加速度表達(dá)式g=_____________。

Answer 1

【答案】大于

【解析】

（1）[1]．實(shí)驗(yàn)時(shí)需讓重物A向上加速，則重物A、B的質(zhì)量應(yīng)滿足的關(guān)系為M>m.

（2）[2]．根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度知，擋光片通過(guò)光電門的瞬時(shí)速度

．

（3）[3]．系統(tǒng)動(dòng)能的增加量

[4]．系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量

△Ep=（M-m）gh．

（4）[5]．根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得，

解得

則圖線的斜率

解得重力加速度

．