Question

3．某中學(xué)的實驗小組利用了如圖所示的實驗裝置驗證了系統(tǒng)的機械能守恒定律，首先測量出兩光電門間的距離L、遮光條的寬度d滑塊與遮光條的總質(zhì)量M和鉤碼質(zhì)量m，已知重力加速度為g．
（1）該小組的同學(xué)按圖組裝好實驗器材，取下鉤碼接通氣源，給滑塊一向左的速度，若滑塊經(jīng)過光電門2的時間大于經(jīng)過光電門1的時間，表明導(dǎo)軌不水平，為了調(diào)整導(dǎo)軌水平，則下列操作正確的是A
A．調(diào)整旋鈕A，使氣墊導(dǎo)軌的左端升高
B．調(diào)整旋鈕B，使氣墊導(dǎo)軌的右端升高
C．增加遮光條的寬度
D．適當(dāng)?shù)販p小滑塊的質(zhì)量
（2）正確調(diào)整導(dǎo)軌后掛上鉤碼并釋放滑塊，測出滑塊經(jīng)過光電門1的時間為t₁、經(jīng)過光電門2的時間為t₂，驗證該系統(tǒng)的機械能守恒，其關(guān)系式應(yīng)為mgL=$\frac{1}{2}（M+m）（\frac{wiwkoqe^{2}}{{{t}_{1}}^{2}}-\frac{u6gy4ie^{2}}{{{t}_{2}}^{2}}）$．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)滑塊經(jīng)過光電門的時間得出滑塊速度的變化，從而確定哪一端高，從而確定調(diào)整的措施．
（2）根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度，結(jié)合機械能守恒得出關(guān)系式．

解答 解：（1）滑塊經(jīng)過光電門2的時間大于經(jīng)過光電門1的時間，可知滑塊通過光電門1時的速度較大，氣墊導(dǎo)軌左端低右端高，應(yīng)調(diào)整旋鈕A，使氣墊導(dǎo)軌的左端升高，故A正確，B、C、D錯誤．
故選：A．
（2）滑塊通過兩光電門的瞬時速度分別為${v}_{1}=\fracqusw0w8{{t}_{1}}$，${v}_{2}=\fracqwyuimk{{t}_{2}}$，
對系統(tǒng)有：$mgL=\frac{1}{2}（M+m）（{{v}_{1}}^{2}-{{v}_{2}}^{2}）$，
即mgL=$\frac{1}{2}（M+m）（\frac{cceeqmy^{2}}{{{t}_{1}}^{2}}-\frac{wuswmue^{2}}{{{t}_{2}}^{2}}）$．
故答案為：（1）A，（2）mgL=$\frac{1}{2}（M+m）（\frac{6cyiwuq^{2}}{{{t}_{1}}^{2}}-\frac{gwscsgw^{2}}{{{t}_{2}}^{2}}）$．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道光電門測速的原理，知道極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度．以及知道本題研究的對象是系統(tǒng)，對于滑塊，機械能不守恒．