Question

9．某研究小組用氣墊導(dǎo)軌研究機(jī)械能守恒定律，用光電門測定滑塊經(jīng)過氣墊導(dǎo)軌某一位置是的速度，如圖所示．將長為L，原來已調(diào)至水平的氣墊導(dǎo)軌的最左端墊高H，滑塊上遮光條的寬度為d，在導(dǎo)軌上間距為l的兩點(diǎn)處分別安裝光電門P₁和P₂．
（1）接通氣源及光電計時器，將滑塊從導(dǎo)軌左端自由釋放．測得滑塊依次通過第1、2個光電門時的遮光時間分別為△t₁，△t₂，則滑塊通過第1個光電門時的速度大小為$\frac2kcqmwc{△{t}_{1}}$．
（2）若滑塊在氣墊導(dǎo)軌上的運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒，則應(yīng)有關(guān)系式mg$\frac{H}{L}l$=$\frac{1}{2}m（\frac0uem4aw{△{t}_{2}}）^{2}-\frac{1}{2}m（\fracygwksyu{△{t}_{1}}）^{2}$成立（用題中所給字母表示）．

Answer 1

分析 明確實驗原理以及氣墊導(dǎo)軌裝置的特點(diǎn)可正確解答，由平均速度近似表示瞬時速度；表示出鉤碼的重力勢能減少量和系統(tǒng)動能增加量的大小來驗證機(jī)械能守恒定律．

解答 解：（1）由平均速度公式可得：v₁=$\frac{△x}{△t}$=$\fraci0qe4ca{△{t}_{1}}$
（2）若守恒定律成立，則減小的重力勢能與增加的動能相等，即：
mg$\frac{H}{L}l$=$\frac{1}{2}m（\fracwoemuqa{△{t}_{2}}）^{2}-\frac{1}{2}m（\frac04os2sq{△{t}_{1}}）^{2}$（等式兩邊的質(zhì)量m可以約去）．
故答案為：（1）$\fracw2ucesk{△{t}_{1}}$；（2）mg$\frac{H}{L}l$=$\frac{1}{2}m（\fracauiwcug{△{t}_{2}}）^{2}-\frac{1}{2}m（\fraccasimmc{△{t}_{1}}）^{2}$．

點(diǎn)評 正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理，從實驗原理出發(fā)進(jìn)行分析所需實驗器材、所測數(shù)據(jù)等，會起到事半功倍的效果，要學(xué)會透過問題看本質(zhì)．