[题目]利用气垫导轨验证机械能守恒定律.实验装置如图所示.水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨.导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块.其总质量为M.左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连,遮光片两条长边与导轨垂直.导轨上B点有一光电门.可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t.用d表示A点到光电门B处的距离.b表示遮光片的宽度.将遮光片通过光电门� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度v，实验时滑块在A处由静止开始运动。

（1）某次实验测得倾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk=________，系统的重力势能减少量可表示为ΔEP=__________，在误差允许的范围内，若ΔEk=ΔEP，则可认为系统的机械能守恒；(用题中所给字母表示)

（2）按上述实验方法，某同学改变A、B间的距离，得到滑块到B点时对应的速度，作出v2—d图象如图所示，并测得M=m，则重力加速度g＝____________m/s2。

【答案】 9.6

【解析】（1）由于光电门的宽度b很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．
滑块通过光电门B速度为；滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量为；系统的重力势能减少量可表示为：；

（2）根据系统机械能守恒有，则，则图象图线的斜率，由图象可知，则有，代入数据得．

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