Question

【題目】如圖所示的實驗裝置可以用來驗證機械能守恒定律。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，兩重物由跨過光滑定滑輪的繩相連。光電門可以測量擋光片經(jīng)過光電門時的擋光時間，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，擋光片通過光電門時的平均速度可看成擋光片通過光電門時的瞬時速度。

(1)實驗開始之前，先用游標(biāo)卡尺測量擋光片的寬度b。按上圖所示連接實驗器材，實驗時兩重物由靜止開始運動，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)在實驗過程中，與光電門相連的數(shù)字毫秒計記錄下?lián)豕馄�的擋光時間為t，則擋光片通過光電門時的瞬時速度可表示為v=_____________。(用題中所給字母表示)

(3)兩重物從靜止開始運動，當(dāng)擋光片經(jīng)過光電門時，兩重物組成的系統(tǒng)動能增加量可表示=____________，系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為=___________，在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，若滿足=，則可認為系統(tǒng)的機械能守恒。(重力加速度為g)

(4)為了減小偶然誤差,實驗時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，并測得該圖象的斜率為k，則重力加速度表達式g=_____________。

Answer 1

【答案】大于

【解析】

（1）[1]．實驗時需讓重物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)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度知，擋光片通過光電門的瞬時速度

．

（3）[3]．系統(tǒng)動能的增加量

[4]．系統(tǒng)重力勢能的減小量

△Ep=（M-m）gh．

（4）[5]．根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒得，

解得

則圖線的斜率

解得重力加速度

．