Question

【题目】（8分）利用气垫导轨验证机械能守恒定律。实验装置示意图如图1所示，实验步骤：

A．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。

B．用游标卡尺测量挡光条的宽度d

C．由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s

D．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。

E．从数字计时器（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Δt1和Δt2。

F．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。

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时的瞬时速度分别为v1= 和v2=

（2）在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量ΔEp=____ __（重力加速度为g）。系统（包括滑块，挡光条、托盘和砝码）动能的增加量ΔEk=__ ____

（3）如果ΔEp=ΔEk，则可认为验证了机械能守恒定律。

Answer 1

【答案】(1)（2）mgs

【解析】试题分析：（1）通过光电门的平均速度近似认为是瞬时速度，；（2）滑块向前移动的位移为s，砝码下落的高度也为s，系统势能的减小量就是砝码重力势能的减小量，系统动能的增加量为。