Question

利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动．

（1）滑块通过B点的瞬时速度可表示为　　；

（2）某次实验测得倾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为△Ek=　　，系统的重力势能减少量可表示为△Ep=　（m﹣）gd　，在误差允许的范围内，若△Ek=△Ep则可认为系统的机械能守恒．

Answer 1

考点：

验证机械能守恒定律．
专题：	实验题．
分析：	（1）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度． （2）根据重力做功和重力势能之间的关系可以求出重力势能的减小量，根据起末点的速度可以求出动能的增加量；根据功能关系得重力做功的数值等于重力势能减小量．
解答：	解：（1）由于光电门的宽度b很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度． 滑块通过光电门B速度为：vB=； （2）滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量为：△E=（M+m）（）2=； 系统的重力势能减少量可表示为：△Ep=mgd﹣Mgdsin30°=（m﹣）gd； 故答案为：（1）；（2）；（m﹣）gd．
点评：	了解光电门测量瞬时速度的原理． 实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要考虑全面．