Question

5．用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由于滑塊在氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)空氣阻力很小，可用上述實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，由導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測(cè)出兩個(gè)光電門(mén)之間的距離L，窄遮光板的寬度為d，窄遮光板依次通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的時(shí)間分別為t₁、t₂，為此還需測(cè)量的物理量是滑塊的質(zhì)量M和沙桶的質(zhì)量m，機(jī)械能守恒的表達(dá)式為mgL=$\frac{1}{2}$（m+M）${（\frachalrpoj{{t}_{2}}）}^{2}$-$\frac{1}{2}$（m+M）${（\frac09ipram{{t}_{1}}）}^{2}$（用題中所給物理量和測(cè)量的物理量表示）．

Answer 1

分析 由于遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間極短，可以用平均速度表示瞬時(shí)速度．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢(shì)能減小量等于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量，由此可得出需要驗(yàn)證的表達(dá)式以及需要測(cè)量的物理量．

解答 解：由于遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間極短，可以用平均速度表示瞬時(shí)速度．
滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)1時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式v₁=$\frac8azjmxi{{t}_{1}}$，
滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)2時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式v₂=$\frac9xj8prm{{t}_{2}}$
根據(jù)功能關(guān)系可知：mgL=$\frac{1}{2}$（m+M）${（\frac3au40tw{{t}_{2}}）}^{2}$-$\frac{1}{2}$（m+M）${（\fracboaadxa{{t}_{1}}）}^{2}$．
因此為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，還需要測(cè)量的物理量有：滑塊的質(zhì)量M和沙桶的質(zhì)量m 
故答案為：滑塊的質(zhì)量M和沙桶的質(zhì)量m，mgL=$\frac{1}{2}$（m+M）${（\fracfcfvfql{{t}_{2}}）}^{2}$-$\frac{1}{2}$（m+M）${（\fracty8gips{{t}_{1}}）}^{2}$．

點(diǎn)評(píng) 解決該題關(guān)鍵掌握知道在極短時(shí)間內(nèi)的平均速度可以表示瞬時(shí)速度和系統(tǒng)中的功能關(guān)系，總之解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理．