Question

利用氣墊導(dǎo)軌驗證機械能守恒定律。實驗裝置示意圖如圖1所示：

實驗步驟：

A．將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，將導(dǎo)軌調(diào)至水平。

B．用游標(biāo)卡尺測量擋光條的寬度l，結(jié)果如圖2所示，由此讀出l=_______mm。

C．由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的距離s=_______cm。

D．將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動時，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2。

E．從數(shù)字計時器（圖1中未畫出）上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時間Δt1和Δt2。

F．用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m。

用表示直接測量量的字母寫出下列所求物理量的表達(dá)式：

（1）在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢能的減少ΔEp=______（重力加速度為g）。

（2）如果ΔEp=___________，則可認(rèn)為驗證了機械能守恒定律。

Answer 1

【知識點】驗證機械能守恒定律實驗。E5。

【答案解析】答案：9.30、60.00、、。解析：（1）由圖2可知：。由圖導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的距離為：。系統(tǒng)勢能減少量為。

（2）由于檔光條寬度很小，因此將擋光條通過光電門的平均速度作為瞬時速度：、。根據(jù)動能表達(dá)式系統(tǒng)的動能有：、。則系統(tǒng)動能的變化值為：

【思路點撥】求解本題時，要會讀游標(biāo)卡尺、要理解實驗原理和實驗過程，并要知道檔光條寬度很小，通過光電門的平均速度為該位置的瞬時速度，要會利用動能表達(dá)式列出初末狀態(tài)的動能和兩狀態(tài)過程中的動能的變化值，然后根據(jù)填寫本題要求的結(jié)果。