Question

【題目】如圖所示為利用氣墊導軌(滑塊在該導軌上運動時所受阻力可忽略)驗證機械能守恒定律的實驗裝置，完成以下填空。

實驗步驟如下：

①將氣墊導軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，將導軌調至水平；

②測出擋光條的寬度l和兩光電門中心之間的距離s；

③將滑塊移至光電門1左側某處，待托盤和砝碼靜止不動時，釋放滑塊，要求托盤和砝碼落地前擋光條已通過光電門2；

④測出滑塊分別通過光電門1和光電門2時的擋光時間Δt1和Δt2；

⑤用天平稱出滑塊和擋光條的總質量M，再稱出托盤和砝碼的總質量m。

回答下列問題：

(1)滑塊通過光電門1和光電門2時，可以確定系統(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動能分別為Ek1＝________________和Ek2＝________________；

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

(3)如果滿足關系式________________(用Ek1、Ek2和ΔEp表示)，則可認為驗證了機械能守恒定律。

Answer 1

【答案】 mgs

【解析】

試題滑塊通過光電門1、過光電門2時的速度，，滑塊通過光電門1、過光電門2時的動能、。

在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中系統勢能的減少量⊿Ep=mgx

在誤差允許范圍內，如果滿足關系式，則可認為驗證了機械能守恒定律。