Question

【題目】用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。重物含遮光片從光電門1的上側(cè)由靜止釋放，P整直向下運動，分別測出速光片經(jīng)過光電門1和光電門2的時間和，另測得遮光片的寬度為d，兩光電門之間的距離為h，已知重力加速度為g。

實驗中還需要測量的物理量有______填寫物理量名稱及表示符號。

寫出驗證機械能守恒定律的等式為______用以上測得的物理量符號表示通過代入數(shù)據(jù)計算發(fā)現(xiàn)，等式兩端并不嚴格相等，引起此結(jié)果的原因可能是______。

Answer 1

【答案】重物P的質(zhì)量m ； 重物在下落過程中受到了空氣阻力及紙帶與傳送帶之間的摩擦力等阻力作用

【解析】

(1)這個實驗的原理是要驗證P的增加的動能和P的減少重力勢能是不是相等，所以我們要測量的物理量有：物塊P的質(zhì)量m；物塊P下落的距離h，及遮光片的寬度d，光電門1、2間的距離h，與遮光片通過光電門1、2的時間、。

（2）寫出P的重力勢能變化表達式與它們動能變化的表達式，需要驗證的是兩者相等；分析下落過程中的受力情況，則可得出誤差的形成原因。

(1)驗證重物P機械能守恒定律，即驗證重物P的勢能變化與動能變化是否相等，由題知道兩光電門之間的距離h，遮光片的寬度d，及遮光片通過光電門1、2的時間、，所以還需要測量重物P的質(zhì)量m.

(2)重物P下降h，它的重力勢能的變化：EP=mgh

P經(jīng)過第一個光電門的速度：v1=

經(jīng)過第二個光電門的速度：v2=

P動能的變化：Ek=m(v22-v12)=m［()2-()2］

需要驗證的是：mgh=m［()2-()2］

由于重物在下落過程中受到了空氣阻力及紙帶與傳送帶之間的摩擦力等阻力作用，使重力勢能的減小量大于動能的增加量；

故答案為：(1)重物P的質(zhì)量m；(2)mgh=m［()2-()2］；重物在下落過程中受到了空氣阻力及紙帶與傳送帶之間的摩擦力等阻力作用。