Question

【題目】小明同學(xué)利用如圖所示的裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。A為裝有擋光片的鉤碼，總質(zhì)量為M，擋光片的擋光寬度為b，輕繩一端與A相連，另一端跨過(guò)光滑輕質(zhì)定滑輪與質(zhì)量為m（m<M）的重物B相連。他的做法是：先用力拉住B，保持A、B靜止，測(cè)出A的擋光片上端到光電門(mén)的距離h；然后由靜止釋放B，A下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)光電門(mén)，光電門(mén)可測(cè)出擋光片的擋光時(shí)間t，算出擋光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)的平均速度，將其視為A下落h（hb）時(shí)的速度，重力加速度為g。

(1)在A從靜止開(kāi)始下落h的過(guò)程中，驗(yàn)證以A、B、地球所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒的表達(dá)式為______（用題目所給物理量的符號(hào)表示）；

(2)由于光電門(mén)所測(cè)的平均速度與物體A下落h時(shí)的瞬時(shí)速度間存在一個(gè)差值Δv，因而系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能______系統(tǒng)增加的動(dòng)能（選填“大于”或“小于”）；

(3)為減小上述Δv對(duì)結(jié)果的影響，小明同學(xué)想到了以下一些做法，其中可行的是______；

A.減小擋光片上到光電門(mén)的距離h

B.增大擋光片的擋光寬度b

C.適當(dāng)減小擋光片的擋光寬度b

(4)若采用本裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓�加速�?/span>g，則測(cè)量值________真實(shí)值（選填“大于”“等于”或“小于”）。

Answer 1

【答案】 大于 C 小于

【解析】

(1)系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量為

物塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度為

則系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為

則機(jī)械能守恒的表達(dá)式為

(2)[2] 某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，用光電門(mén)測(cè)出的瞬時(shí)速度小于下落時(shí)的真實(shí)速度，則系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能大于系統(tǒng)增加的動(dòng)能；

(3)[3]為減小上述對(duì)結(jié)果的影響，可以減小擋光片的寬度，使得平均速度更接近瞬時(shí)速度，故C正確，A、B錯(cuò)誤；

故選C；

(4)[4]由于阻力的影響，重力加速度的測(cè)量值小于真實(shí)值。