Question

【題目】某同學(xué)利用圖示裝置驗(yàn)證以下兩個(gè)規(guī)律：

①兩物塊通過不可伸長的細(xì)繩相連接，沿繩方向的分速度大小相等；

②系統(tǒng)機(jī)械能守恒。

P、Q、R三個(gè)完全相同的帶有遮光片的物塊，P、Q用細(xì)繩連接，放在水平氣墊導(dǎo)軌上，物塊R與輕質(zhì)滑輪連接，放在細(xì)繩正中間，三個(gè)光電門分別放置于a、b、c處，調(diào)整三個(gè)光電門的位置，能實(shí)現(xiàn)同時(shí)被遮光。最初細(xì)繩水平，現(xiàn)將三個(gè)物塊由靜止釋放。（忽略R上的遮光片到輕質(zhì)滑輪間的距離）

（1）為了能完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，除了記�?/span>P、Q、R的遮光片的遮光時(shí)間、、外，還必須測量的物理量有______。

A．P、Q、R的質(zhì)量M B．兩個(gè)定滑輪間的距離d

C．R的遮光片到c的距離H D．遮光片的寬度x

（2）根據(jù)裝置可以分析出P、Q的速度大小相等，則驗(yàn)證表達(dá)式為_____________。

（3）若要驗(yàn)證物塊R沿繩方向分速度與物塊P速度大小相等，則驗(yàn)證表達(dá)式為______________。

（4）若已經(jīng)當(dāng)?shù)刂亓�加速�?/span>g，則驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表達(dá)式為___________________。

Answer 1

【答案】BCDt1=t2

【解析】

(1)要證明①，需要測量d和H，通過幾何關(guān)系可證明沿繩分速度相等；要證明②，還需要測量H和x，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式和動能定理列式可驗(yàn)證機(jī)械能守恒，故需要測量的物理量有d，H，x.故BCD正確；

故選：BCD.

(2)物塊P的速度vP=，物塊Q的速度vQ=，因此分析出P、Q的速度大小相等，即需要驗(yàn)證表達(dá)式=，化簡可得驗(yàn)證t1=t2即可；

(3)如圖所示：

物塊R的速度vR=，要驗(yàn)證物塊R與物塊P的沿繩分速度相等，則需要驗(yàn)證表達(dá)式vRcosθ=vP

即vR=vP，將vP、vR代入得：

(4)整個(gè)系統(tǒng)減少的重力勢能是△EP=MgH

增加的動能△Ek=

要驗(yàn)證機(jī)械能守恒,則△EP=△EK，即驗(yàn)證表達(dá)式gH=