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(cè)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(zhǎng)為L(zhǎng)，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(jì)時(shí)器，將滑塊從導(dǎo)軌左端自由釋放．測(cè)得滑塊依次通過第1、2個(gè)光電門時(shí)的遮光時(shí)間分別為△t₁，△t₂，則滑塊通過第1個(gè)光電門時(shí)的速度大小為$\frac1st4bwq{△{t}_{1}}$．
（2）若滑塊在氣墊導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，則應(yīng)有關(guān)系式mg$\frac{H}{L}l$=$\frac{1}{2}m（\fracpu4q8u9{△{t}_{2}}）^{2}-\frac{1}{2}m（\fracigolgyd{△{t}_{1}}）^{2}$成立（用題中所給字母表示）．

Answer 1

分析 明確實(shí)驗(yàn)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(shí)速度；表示出鉤碼的重力勢(shì)能減少量和系統(tǒng)動(dòng)能增加量的大小來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

解答 解：（1）由平均速度公式可得：v₁=$\frac{△x}{△t}$=$\frac9s94tl2{△{t}_{1}}$
（2）若守恒定律成立，則減小的重力勢(shì)能與增加的動(dòng)能相等，即：
mg$\frac{H}{L}l$=$\frac{1}{2}m（\fraczupqeqx{△{t}_{2}}）^{2}-\frac{1}{2}m（\frac5xmobdk{△{t}_{1}}）^{2}$（等式兩邊的質(zhì)量m可以約去）．
故答案為：（1）$\frac0rixbpz{△{t}_{1}}$；（2）mg$\frac{H}{L}l$=$\frac{1}{2}m（\fracnadfikm{△{t}_{2}}）^{2}-\frac{1}{2}m（\fracetuko0b{△{t}_{1}}）^{2}$．

點(diǎn)評(píng) 正確解答實(shí)驗(yàn)問題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理，從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)進(jìn)行分析所需實(shí)驗(yàn)器材、所測(cè)數(shù)據(jù)等，會(huì)起到事半功倍的效果，要學(xué)會(huì)透過問題看本質(zhì)．