Question

【題目】利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖所示，水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌，導軌上點處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質量為，左端由跨過輕質光滑定滑輪的細繩與一質量為的小球相連；遮光片兩條長邊與導軌垂直，導軌上點有一光電門，可以測量遮光片經過光電門時的擋光時間，用表示點到光電門處的距離，表示遮光片的寬度，將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過點時的瞬時速度，實驗時滑塊在處由靜止開始運動。

（1）某次實驗測得傾角，重力加速度用表示，滑塊從處到達處時和組成的系統動能增加量可表示為 ，系統的重力勢能減少量可表示為 ，在誤差允許的范圍內，若則可認為系統的機械能守恒；(用題中字母表示)

（2）在上次實驗中，某同學改變、間的距離，作出的圖象如圖所示，并測得，則重力加速度＝ m/s2。

Answer 1

【答案】（1）（2）9.6

【解析】試題分析：（1）滑塊從A處到達B處的速度，則系統動能的增加量．

系統重力勢能的減小量△Ep=mgd-Mgdsin30°=（m）gd．

（2）根據系統機械能守恒的，（M+m）v2＝（m）gd，

則，圖線的斜率，解得g=9．6m/s2．