Question

【題目】如圖甲所示，在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個(gè)光電傳感器A、B，滑塊P上固定一寬度為d的遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會(huì)輸出高電壓，兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計(jì)算機(jī)相連、準(zhǔn)確調(diào)整好氣墊導(dǎo)軌，質(zhì)量為M的滑塊在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動(dòng)，遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時(shí)，通過計(jì)算機(jī)可以得到如圖乙所示的電壓U隨時(shí)間t變化的圖象。

(1)滑塊P用細(xì)線跨過定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由圖甲所示位置釋放，通過計(jì)算機(jī)得到電壓一時(shí)間圖象如圖乙所示，t1、t2、d和m、M已知，要測(cè)量滑塊的加速度，還需要測(cè)量的物理量是_________，并寫出加速度的表達(dá)式：_______________。

(2)若要驗(yàn)證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，則要驗(yàn)證的表達(dá)式為_________________________。(用相應(yīng)物理量的符號(hào)表示)

Answer 1

【答案】(1)兩光電傳感器之間的距離L （2）

【解析】

（1）根據(jù)，由于光電門的寬度很小，所以用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度．所以，，則有，t1、t2、d為已知，故還需要測(cè)量的物理量是兩光電傳感器之間的距離L；

（2）要驗(yàn)證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，就應(yīng)該去求出動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量，

滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)動(dòng)能的增加量：．

滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)動(dòng)能的重力勢(shì)能的減小量：

如果系統(tǒng)動(dòng)能的增加量等于滑塊重力勢(shì)能的減小量，那么滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．

即：