Question

【題目】（1）某同學想利用下面圖甲所示裝置，驗證滑塊與鉤碼組成的系統機械能守恒，該同學認為只要將摩擦力平衡掉就可以了．你認為該同學的想法_____（選填“正確”或“不正確”）

（2）另一同學用一傾斜的固定氣墊導軌來驗證機械能守恒定律．如圖乙所示，質量為m1的滑塊（帶遮光條）放在A處，由跨過輕質定滑輪的細繩與質量為m2的鉤碼相連，導軌B處有一光電門，用L表示遮光條的寬度，x表示A、B兩點間的距離，表示氣墊導軌的傾角，g表示當地重力加速度。

①氣泵正常工作后，將滑塊由A點靜止釋放，運動至B，測出遮光條經過光電門的時間t，該過程滑塊與鉤碼組成的系統重力勢能的減小量表示為___________,動能的增加量表示為_______．若系統機械能守恒，則與x的關系式為 =________（用題中己知量表示）．

②實驗時測得m1=475g，m2=55g，遮光條寬度L=4mm， ，改變光電門的位置,滑塊每次均從A點釋放，測量相應的x與t的值，以為縱軸，x為橫軸，作出的圖象如圖丙所示，則根據圖象可求得重力加速度g0為_______m/s2（計算結果保留2位有效數字），若g0與當地重力加速度g近似相等,則可驗證系統機械能守恒．

Answer 1

【答案】（1）不正確（2）① ，

②9．4

【解析】

試題分析：（1）機械能守恒的條件只有重力或彈力做功，平衡摩擦力時，是用重力的分力等于摩擦力，但此時系統受到摩擦力，故摩擦力對系統做功，機械能不守恒；故該同學的想法不正確；

（2）①滑塊由A到B的過程中，系統重力勢能的減小量為：；經過光電門時的速度為，則動能的增加量為；或機械能守恒，則有，聯立解得；

②由上述公式可得，圖象中的斜率表示：，代入數據解得；