9.某活動小組利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.將氣墊導軌調節(jié)水平后在上面放上A、B兩個光電門,滑塊通過一根細線與小盤相連.測得小盤和砝碼的總質量m,質量為M的滑塊上固定的擋光片寬度為d.實驗中,靜止釋放滑塊后測得滑塊通過光電門A的時間為△tA,通過光電門B的時間為△tB
(1)實驗中,該同學還需要測量A、B兩光電門之間的距離s;
(2)實驗測得的這些物理量若滿足表達式mgs=$\frac{1}{2}$(M+m)[($\frac3jr5vp5{△{t}_{B}}$)2-($\fracdl9td9h{△{t}_{A}}$)2]即可驗證系統(tǒng)機械能守恒定律.(用實驗中所測物理量相應字母表示)

分析 由于光電門的寬度d很小,所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度.根據(jù)重力做功和重力勢能之間的關系可以求出重力勢能的減小量,根據(jù)起末點的速度可以求出動能的增加量;根據(jù)功能關系得重力做功的數(shù)值等于重力勢能減小量.

解答 解:(1)本題要驗證從A到B的過程中,物塊機械能守恒,則要證明動能的增加量等于重力勢能的減小量,所以要求出此過程中,重力做的功,則要測量A、B兩光電門之間的距離s;
(2)由于光電門的寬度d很小,所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度.
滑塊通過光電門B速度為:vB=$\fractzjxjv9{△{t}_{B}}$;
滑塊通過光電門A速度為:vA=$\fraclp9rfrb{△{t}_{A}}$,
滑塊從A處到達B處時m和M組成的系統(tǒng)動能增加量為:
△E=$\frac{1}{2}$(M+m)[($\frac9nxnxh9{△{t}_{B}}$)2-($\frac9blxlt5{△{t}_{A}}$)2];
系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為:△Ep=mgs
則實驗測得的這些物理量若滿足表達式mgs=$\frac{1}{2}$(M+m)[($\fracbfr5bn9{△{t}_{B}}$)2-($\frac9p3vhp9{△{t}_{A}}$)2],
則可驗證系統(tǒng)機械能守恒定律.
故答案為:
(1)A、B兩光電門之間的距離s;
(2)mgs=$\frac{1}{2}$(M+m)[($\fracnvjvhvp{△{t}_{B}}$)2-($\fracntbpxpx{△{t}_{A}}$)2].

點評 了解光電門測量瞬時速度的原理.實驗中我們要清楚研究對象和研究過程,對于系統(tǒng)我們要考慮全面.

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B.甲、乙勻速下降,且v>v,丙勻速上升
C.甲、乙勻速下降,且v>v,丙勻速下降
D.甲、乙勻速下降,且v>v,丙勻速下降

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