Question

【題目】如圖所示,為利用氣墊導軌“驗證機械能守恒定律”實驗裝置示意圖.

(1)實驗步驟如下：

①將氣墊導軌放在水平實驗桌面上，將導軌調(diào)至水平；

②由導軌標尺讀出兩光電門中心之間的距離x＝_______cm；

③將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待砝碼盤靜止不動時，釋放滑塊，要求砝碼盤落地前擋光條已通過光電門2；

④從數(shù)字計時器(圖中未畫出)上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時間分別為Δt1和Δt2；

⑤用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量m .

(2)根據(jù)以上實驗測量結(jié)果完成以下的問題(只要求寫出表達式，已知擋光條的寬度為，重力加速度為)：

①滑塊通過光電門1和光電門2時的瞬時速度分別為______和_____.

②當滑塊通過光電門1和光電門2時，系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、砝碼盤和砝碼)的總動能分別為Ek1＝_____和Ek2＝________.

③在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，系統(tǒng)重力勢能的減少量ΔEp＝______.

(3)在實驗誤差允許范圍內(nèi)，如果關(guān)系式________成立，則可認為機械能守恒定律得到了驗證.

Answer 1

【答案】50.00

【解析】

標尺讀數(shù)時，注意最小刻度為十分度，需讀到最小刻度的下一位；光電門的寬度很小，可平均速度代替瞬時速度；動能和勢能減少量，根據(jù)基本公式求解即可。

第一空．標尺讀數(shù)：；

第二空第三空．由于光電門的寬度很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度，即滑塊通過光電門1的速度為：，

滑塊通過光電門2的速度為：；

第四空第五空．，

；

第六空．系統(tǒng)重力勢能的減少量為：；

第七空． 機械能守恒，即：，所以有：。