Question

【题目】某学习小组用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，质量均为M的物体A和B系在轻质细绳两端跨过光滑轻质定滑轮，每个钩码的质量均为，物体A上固定一轻质挡光片，挡光片下方h处固定一光电门，用来测量物体上的挡光片通过该处的时间t。

（1）某同学用游标卡尺测量挡光片的宽度d，测量结果如图乙所示，则挡光片宽度为_____cm。

（2）在物体A下面挂上一个钩码，让A、B及钩码组成的系统由静止释放，测出挡光片通过光电门的时间，则挡光片通过光电门的速率为___________（用题中给出的符号表示）。

（3）依次增加物体A下方钩码个数，让物体A由同一位置释放，分别测出挡光片通过光电门的时间、、…；

（4）设物体A下方所挂钩码个数为n，根据（3）中所测时间，描点作出图象如图丙所示，若在误差允许范围内满足图象斜率k=____，截距b＝_____（均用题中符号表示），则证明机械能守恒定律成立。

（5）由于系统运动过程中要受到摩擦及空气阻力，若认为挂不同个数钩码时阻力相同，则实际描点作出的图象斜率会__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

Answer 1

【答案】 偏小

【解析】（1）挡光片宽度为：0.8cm+0.05mm×12=0.860cm；

（2）挡光片通过光电门的速率为；

（4）若机械能守恒，则，且 解得，则 ， ，即当满足， 时证明机械能守恒定律成立；

（5）若考虑阻力，物体下落时要克服阻力做功，等效于m0gh减小，即表达式中斜率减小.