Question

7．如圖所示，若采用以下器材做“驗證機械能守恒定律”的實驗，測得遮光板寬度為d、當地的重力加速度為g，將滑塊在圖示A位置靜止釋放后，光電計時器記錄下遮光板通過光電門的時間為△t，A，B間距為X
a．實驗中是否要求測鉤碼總質量m與滑塊質量M是（填：是、否）．

b．本實驗中驗證機械能守恒的表達式為：$mgX=\frac{1}{2}（M+m）\frac{p9vv5xb5^{2}}{△{t}^{2}}$（用以上對應物理量的符號表示）．

Answer 1

分析 對系統研究，抓住系統重力勢能的減小量等于動能的增加量列出機械能守恒的表達式．從而確定是否需要測量鉤碼的總質量和滑塊的質量．

解答 解：系統重力勢能的減小量為mgX，滑塊通過光電門的瞬時速度v=$\fracp9vv5xb5{△t}$，則動能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}（M+m）{v}^{2}$=$\frac{1}{2}（M+m）\frac{p9vv5xb5^{2}}{△{t}^{2}}$，
可知需要驗證機械能守恒的表達式為：$mgX=\frac{1}{2}（M+m）\frac{p9vv5xb5^{2}}{△{t}^{2}}$，
需要測量鉤碼總質量m和滑塊質量M．
故答案為：a、是，b、$mgX=\frac{1}{2}（M+m）\frac{p9vv5xb5^{2}}{△{t}^{2}}$，

點評 解決本題的關鍵知道極短時間內的平均速度等于瞬時速度，知道本題研究的對象為系統，難度不大．