Question

3．某中學(xué)的實(shí)驗(yàn)小組利用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒定律，首先測(cè)量出兩光電門間的距離L、遮光條的寬度d滑塊與遮光條的總質(zhì)量M和鉤碼質(zhì)量m，已知重力加速度為g．
（1）該小組的同學(xué)按圖組裝好實(shí)驗(yàn)器材，取下鉤碼接通氣源，給滑塊一向左的速度，若滑塊經(jīng)過光電門2的時(shí)間大于經(jīng)過光電門1的時(shí)間，表明導(dǎo)軌不水平，為了調(diào)整導(dǎo)軌水平，則下列操作正確的是A
A．調(diào)整旋鈕A，使氣墊導(dǎo)軌的左端升高
B．調(diào)整旋鈕B，使氣墊導(dǎo)軌的右端升高
C．增加遮光條的寬度
D．適當(dāng)?shù)販p小滑塊的質(zhì)量
（2）正確調(diào)整導(dǎo)軌后掛上鉤碼并釋放滑塊，測(cè)出滑塊經(jīng)過光電門1的時(shí)間為t₁、經(jīng)過光電門2的時(shí)間為t₂，驗(yàn)證該系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，其關(guān)系式應(yīng)為mgL=$\frac{1}{2}（M+m）（\frac{abpcjru^{2}}{{{t}_{1}}^{2}}-\frac{iphf77p^{2}}{{{t}_{2}}^{2}}）$．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)滑塊經(jīng)過光電門的時(shí)間得出滑塊速度的變化，從而確定哪一端高，從而確定調(diào)整的措施．
（2）根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度，結(jié)合機(jī)械能守恒得出關(guān)系式．

解答 解：（1）滑塊經(jīng)過光電門2的時(shí)間大于經(jīng)過光電門1的時(shí)間，可知滑塊通過光電門1時(shí)的速度較大，氣墊導(dǎo)軌左端低右端高，應(yīng)調(diào)整旋鈕A，使氣墊導(dǎo)軌的左端升高，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．
故選：A．
（2）滑塊通過兩光電門的瞬時(shí)速度分別為${v}_{1}=\fracuvswunq{{t}_{1}}$，${v}_{2}=\frac7hewebp{{t}_{2}}$，
對(duì)系統(tǒng)有：$mgL=\frac{1}{2}（M+m）（{{v}_{1}}^{2}-{{v}_{2}}^{2}）$，
即mgL=$\frac{1}{2}（M+m）（\frac{cuqohfs^{2}}{{{t}_{1}}^{2}}-\frac{rdmbsfn^{2}}{{{t}_{2}}^{2}}）$．
故答案為：（1）A，（2）mgL=$\frac{1}{2}（M+m）（\frac{bhfi2ag^{2}}{{{t}_{1}}^{2}}-\frac{amemkxg^{2}}{{{t}_{2}}^{2}}）$．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道光電門測(cè)速的原理，知道極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度．以及知道本題研究的對(duì)象是系統(tǒng)，對(duì)于滑塊，機(jī)械能不守恒．