Question

（6分）某实验小组利用如图所示的装置进行实验，钩码A和B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，钩码质量均为M，在A的上面套一个比它大一点的环形金属块C，在距地面为h₁处有一宽度略比A大一点的狭缝，钩码A能通过狭缝，环形金属块C不能通过。开始时A距离狭缝的高度为h₂，放手后， A、B、C从静止开始运动。

（1）利用计时仪器测得钩码A通过狭缝后到落地用时t₁，则钩码A通过狭缝的速度为          （用题中字母表示）。

（2）若通过此装置验证机械能守恒定律，还需测出环形金属块C的质量m，当地重力加速度为g。若系统的机械能守恒，则需满足的等式为               （用题中字母表示）。

（3）为减小测量时间的误差，有同学提出如下方案：实验时调节h₁=h₂=h，测出钩码A从释放到落地的总时间t，来计算钩码A通过狭缝的速度，你认为可行吗？若可行，写出钩码A通过狭缝时的速度表达式；若不可行，请简要说明理由。                  、                        

Answer

（1）（2分）； （2）（2分）（3）可行（1分）； （1分）

【解析】

试题分析：（1）通过小孔后AB质量相等，做匀速运动，所以速度为。（2）A下降B上升且质量相等，势能不变，所以对整体减少的重力势能为，增加的动能为若两者相等则机械能守恒，即验证即可。（3）开始下落的过程中为匀加速运动，平均速度为，后一段为匀速，两段距离相等，所以下落时间是下一段的2倍，可以用来表示。

考点：本题考查了验证机械能守恒定律