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高中物理
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1.
(2022·顺义二模)
验证机械能守恒定律装置示意图如图所示。水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过定滑轮的轻质细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点处有一光电门,可以测出遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到导轨底端C点的距离,s表示A、B两点间的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,可以将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。重力加速度为g,不考虑各处摩擦对实验的影响,将滑块自A点由静止释放,发现滑块沿导轨加速滑下。
(1) 滑块通过光电门时的速度v=
(用题目中给出的字母表示)
(2) 在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统的重力势能减小量可表示为
。其动能的增加量可表示为
。(用题目中给出的字母表示)
(3) 根据上述实验方法,测得h=15cm,d=30cm,并多次改变A、B间的距离,测得滑块到B点时对应的速度v,作出的v
2
-s图像如图所示,已知重力加速度g取9.80m/s
2
, 则M=
m。
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