Question

【題目】某實驗小組利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律及求得當?shù)氐闹亓�加速度。實驗裝置如圖甲所示。氣墊導軌水平固定在水平桌面上，導軌A點處有一帶遮光條的滑塊，其總質量為M，遮光條的寬度為d，左端通過跨過輕質光滑定滑輪的細線與一質量為m的鉤碼相連，連接滑塊的細線與導軌平行，導軌上B點處固定一光電門，可以測得遮光條經(jīng)過光電門時的擋光時間t，遮光條到光電門的距離為L（L小于鉤碼到地面的距離），已知當?shù)刂亓�加速度�?/span>g。

（1）若將滑塊自A點由靜止釋放，則在滑塊從A點運動至光電門的過程中，滑塊、遮光條與鉤碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減少量可表示為__________，動能的增加量可表示為__________。若代入測量數(shù)據(jù)在誤差允許的范圍內相等，則驗證了系統(tǒng)機械能守恒。

（2）若某同學實驗中測得遮光條的寬度d＝0.50 cm，m＝50 g，M＝150 g，多次改變光電門的位置，每次均令滑塊自同一點（A點）由靜止開始滑動，測量相應的L與t值，作出圖象如圖乙所示，則當?shù)氐闹亓�加速�?/span>g＝__________m／s2。

Answer 1

【答案】 9.75

【解析】

(1)[1][2] 系統(tǒng)重力勢能的減少量即鉤碼重力勢能減少量mgL，動能的增加量等于滑塊與鉤碼的總動能

(2)[3] 由系統(tǒng)機械能守恒定律

整理得

由圖象可得：斜率

結合兩式，有

解得：