利用气垫导轨验证动能定理.实验装置示意图如图1所示:(1)实验步骤:①将气垫导轨放在水平桌面上.桌面高度不低于1m.将导轨调至水平.②用游标卡尺测量挡光条的宽度.③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s= cm.(导轨标尺数字分别为20.21.80.81)④将滑块移至光电门1左侧某处.待砝码静止不动时.释放滑块.要求砝码落地前挡光条已通过光电门2.⑤从� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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利用气垫导轨验证动能定理，实验装置示意图如图1所示：

（1）实验步骤：

①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平。

②用游标卡尺测量挡光条的宽度，

③由导轨标尺（最小分度1mm）读出两光电门中心之间的距离s= cm。（导轨标尺数字分别为20、21、80、81）

④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。

⑤从数字计数器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间。

⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。

（2）用表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式：

①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v₁= 和v₂= 。

②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为E_K1= 和E_K2= 。

③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，外力对系统做的总功W= （重力加速度为g）。

（3）如果W ，则可认为验证了动能定理。

【答案解析】（1）③ 60.00(59.96-60.04也给分)(2分)

（2） ① ②

③mgs

解析解：（1）根据刻度尺读数s=80.00cm-20.00cm=60.00cm

（2）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．滑块通过光电门1速度v₁=

滑块通过光电门2速度v₂=

②根据动能的定义式，系统的总动能分别为
E_k1=

E_k2=

③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少△E_p=mgs

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