Question

a、b、c為一滑塊在氣墊導軌上自由下滑，現用數碼相機連拍三張照片，如圖所示中，時間間隔均為0.2s．
（1）滑塊自由下滑時的加速度

 

m/s²；
（2）圖a中滑塊的速度大小

 

m/s；
（3）某同學想用上述三張照片來驗證機械能守恒定律，是否可行？答：

 

（填“可行”或“不可行”），在實驗前要不要對氣墊導軌作調整？答：

 

（填“需要”或“不需要”）；
需要測量哪些物理量？（當地重力加速度為已知）
答：

 

（用中文字書寫）．

Answer 1

分析：（1）讀出連續(xù)兩段時間內滑塊通過的位移，根據勻變速直線運動的推論：△x=aT²求解加速度；
（2）運用勻變速直線運動的推論：一段時間內的平均速度等于這段時間內中間時刻的瞬時速度，求出b中滑塊的速度，由運動學速度公式v=v₀+at求圖a中滑塊的速度大�。�
（3）本題可以測出滑塊的重力勢能的減小量和動能的增加量，從而來驗證機械能守恒定律，根據需要驗證的方程，確定需要測量哪些物理量．

解答：解：（1）由a、b、c三圖分別讀出滑塊左側對應的刻度為：x₁=36.5cm，x₂=53.0cm，x₃=72.5cm，
根據勻變速直線運動的推論：△x=aT²有：（x₃-x₂）-（x₂-x₁）=aT²
則得：a=

(x3-x2)-(x2-x1)

T2

=

(72.5-53.0)-(53.0-36.5)

0．22

×10-2=0.75m/s²
（2）圖b中滑塊的速度大小為：v_b=

x3-x1

2T

=

72.5-36.5

2×0.2

×10^-2m/s=0.9m/s
則圖a中滑塊的速度大小為：v_a=v_b-aT=0.9-0.75×0.2=0.75m/s
（3）利用上述三張照片可以來驗證機械能守恒定律．在實驗前不要對氣墊導軌作調整，因為滑塊在氣墊導軌上下滑時摩擦力已經較�。�
需要驗證的方程是：mgxsinα=

1

2

mv2
故需要測量：①導軌的傾角α；②滑塊的初始位置刻度值；③滑塊在每個的刻度值．或①導軌的傾角；②滑塊在每個的刻度值．
故答案為：
（1）0.75
（2）0.75
（3）可行；不需要，因為滑塊在氣墊導軌上下滑時摩擦力已經較�。虎賹к壍膬A角；②滑塊的初始位置刻度值；③滑塊在每個的刻度值．或①導軌的傾角；②滑塊在每個的刻度值．

點評：本題考查遷移能力．解決本題的關鍵是知道實驗的原理，通過原理確定測量的步驟以及需要測量的物理量，同時在紙帶法實驗中要熟練應用勻變速直線運動的規(guī)律以及推論解答實驗問題．根據需要驗證的方程確定需要測量的物理量．