4.利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示,水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌,導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長(zhǎng)方形遮光片的滑塊,其總質(zhì)量為M,左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的小球相連;遮光片兩條長(zhǎng)邊與導(dǎo)軌垂直,導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門,可以測(cè)量遮光片經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間t,用d表示A點(diǎn)到光電門B處的距離,b表示遮光片的寬度,將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度,實(shí)驗(yàn)時(shí)滑塊在A處由靜止開始運(yùn)動(dòng).
![](http://thumb.zyjl.cn/pic3/quiz/images/201605/282/afc7a3d6.png)
(1)某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得傾角θ=30°,重力加速度用g表示,滑塊從A處到達(dá)B處時(shí)m和M組成的系統(tǒng)動(dòng)能增加量可表示為△E
K=
(M+m)b22t2,系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量可表示為△E
P=(m-
M2)gd,在誤差允許的范圍內(nèi),若△E
K=△E
P則可認(rèn)為系統(tǒng)的機(jī)械能守恒;(用題中字母表示)
(2)在上次實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)改變A、B間的距離,作出的v
2-d圖象如圖2所示,并測(cè)得M=m,則重力加速度g=9.6 m/s
2.