Question

(8分)氣墊導軌可以在導軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導軌間的摩擦幾乎為零，因此可以利用氣墊導軌裝置來驗證機械能守恒定律。(    )

⑴如圖所示，做實驗時，將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數字計時器(圖中未畫出)，可讀出遮光條通過光電門的時間為Δt，用游標卡尺測得遮光條寬度為d，用刻度尺測得釋放位置到光電門中心的距離為x，氣墊導軌總長為L，其最右端離桌面的高度為h，滑塊和遮光條總質量為M，已知重力加速度為g，這一過程中滑塊減少的重力勢能表達式為            ，滑塊獲得的動能表達式為             ；(以上表達式均用已知字母表示)

⑵某實驗小組在一次實驗后，通過數據發現，滑塊獲得的動能略大于其減少的重力勢能，可能的原因是                                                                。

 

Answer 1

【答案】

 ⑴，；⑵釋放時滑塊有初速度、或測量釋放位置到光電門中心的距離x的值偏小、或測量遮光條寬度d的值偏大(只需寫出一種情況即可)

【解析】

試題分析：⑴這一過程中滑塊減少的重力勢能為：ΔE_p＝MgH＝，滑塊獲得的動能為：ΔE_k＝－0＝

⑵上述過程是由重力勢能向動能轉化的過程，因此當滑塊獲得的動能略大于其減少的重力勢能時，其原因可能是釋放時滑塊有初速度、或測量釋放位置到光電門中心的距離x的值偏小、或測量遮光條寬度d的值偏大

考點：本題主要利用氣墊導軌構建滑塊、斜面模型，巧設實驗背景，考查了機械能守恒定律的應用問題，屬于中檔題。