Question

【題目】利用如圖所示裝置“驗證機械能守恒定律”。把裝有遮光條的滑塊放在水平氣墊導軌上的A處，光電門安裝在B處，滑塊用細繩通過定滑輪與購買相連。將滑塊從A位置釋放后，光電計時器記錄下遮光條通過光電門的時間為，測得滑塊（含遮光條）質量為M、鉤碼總質量為m、遮光條寬度為d，當地的重力加速度為g

（1）實驗中還需要測量的物理量是______________（說明其物理意義并用符號表示）；

（2）本實驗中驗證機械能守恒的表達式為______________（用以上對應物理量的符號表示）；

（3）若實驗數據表明系統動能增加量明顯大于重力勢能減少量，可能的原因是__________

①鉤碼總質量m遠小于滑塊質量M

②鉤碼總質量m與滑塊質量M相差不大

③氣墊導軌沒有調水平，且左高右低

④氣墊導軌沒有調水平，且左低右高

Answer 1

【答案】（1）測量AB之間的距離L（2）（3）

【解析】試題分析：（1）實驗過程中鉤碼的重力勢能轉化為系統的動能，所以有，故還需要測量AB之間的距離L，

（2）因為遮光條非常的窄，所以通過光電門的瞬時速度近似等于平均速度，故

所以需要驗證的表達式為

（3）如果實驗結果系統動能增加量大于重力勢能減少量，則可能是氣墊導軌不水平造成的，氣墊導軌傾斜后，由于滑塊的重力勢能的增加或減少沒有記入，故增加的動能和減少的重力勢能不相等，若左側高，系統動能增加量大于重力勢能減少量，若右側高，系統動能增加量小于重力勢能減少量，故③正確．