Question

6．某研究小組用氣墊導(dǎo)軌研究機(jī)械能守恒定律，用光電門測定滑塊經(jīng)過氣墊導(dǎo)軌某一位置的瞬時(shí)速度，如圖所示，將長為L、原來已調(diào)至水平的氣墊導(dǎo)軌的右端墊高H，滑塊上遮光條的寬度為d，在導(dǎo)軌上間距為l的兩點(diǎn)處分別安裝光電門P₁和P₂．
（1）接通氣源及光電計(jì)時(shí)器，將滑塊從導(dǎo)軌右端自由釋放．測得滑塊通過P₁、P₂光電門時(shí)遮光時(shí)間分別為△t₁，△t₂，則滑塊通過P₁個(gè)光電門時(shí)的速度為$\fracb1k1s0h{△{t}_{1}}$．
（2）若滑塊在氣墊導(dǎo)軌上的運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒，則應(yīng)有關(guān)系式g$\frac{H}{L}$l=$\frac{1}{2}$（$\fracr0ndmp1{△{t}_{2}}$）²-$\frac{1}{2}$（$\fracv1pwp6g{△{t}_{1}}$）²成立．

Answer 1

分析 明確實(shí)驗(yàn)原理以及氣墊導(dǎo)軌裝置的特點(diǎn)可正確解答，由平均速度近似表示瞬時(shí)速度；表示出鉤碼的重力勢能減少量和系統(tǒng)動能增加量的大小來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

解答 解：（1）由平均速度公式可得：v₁=$\frac{△x}{△t}$=$\frac0yrdhbm{△{t}_{1}}$；
（2）若守恒定律成立，則減小的重力勢能與增加的動能相等，即：
mg$\frac{H}{L}$l=$\frac{1}{2}$m（$\fraclqsx56y{△{t}_{2}}$）²-$\frac{1}{2}$m（$\fracalftsnc{△{t}_{1}}$）²（等式兩邊的質(zhì)量m可以約去）
即為：g$\frac{H}{L}$l=$\frac{1}{2}$（$\frac1fiuimc{△{t}_{2}}$）²-$\frac{1}{2}$（$\frac4cv2w10{△{t}_{1}}$）²．
故答案為：（1）$\frachuj5cyh{△{t}_{1}}$；（2）g$\frac{H}{L}$l=$\frac{1}{2}$（$\fracjyznghw{△{t}_{2}}$）²-$\frac{1}{2}$（$\fracryq5hpz{△{t}_{1}}$）²．

點(diǎn)評 正確解答實(shí)驗(yàn)問題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理，從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)進(jìn)行分析所需實(shí)驗(yàn)器材、所測數(shù)據(jù)等，會起到事半功倍的效果，要學(xué)會透過問題看本質(zhì)．