Question

【题目】某实验小组利用如图装置来验证机械能守恒定律。在气垫导轨上固定两个光电门，光电门连接数字毫秒计，滑块上固定宽度为d遮光条。把导轨的右端垫高，测出倾角为。已知当地重力加速度为g

⑴实验时，将滑块从某处由静止释放。 滑块遮光条通过某光电门的时间Δt，则滑块通过光电门的瞬时速度____。

⑵若通过光电门1和2的速度分别为v1和v2，还需要测量____（并给这个物理量赋予字母），满足表达式____，说明机械能守恒。

⑶完成⑵问所述测量，将滑块从____（选填“同一”或“不同”）位置释放，测出滑块经过光电门1、2的速度v1、v2。以L为横坐标，以为纵坐标，把所得的实验数据描点，得到一条斜率为____、截距为____的图线，说明机械能守恒。

Answer 1

【答案】 两光电门间的距离L 不同 0

【解析】⑴由于遮光条通过光电门的时间极短因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度，因此滑块经过光电门时的瞬时速度为；

⑵根据实验原理可知，该实验中需要比较重力势能的减小量和动能的增加量是否相等即可判断机械能是否守恒，则有，化简为，故需要测量的物理量为：滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离L ；

⑶完成⑵问所述测量，将滑块从不同位置释放；

由（2）可知，所以以为横坐标，以为纵坐标把所得的实验数据描点，得到一条斜率为，截距为0的一条直线，说明机械能守恒。