Question

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l，结果如图2所示，由此读出l=_______mm。

C．由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s=_______cm。

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。用表示直接测量的字母写出下列所求物理量的表达式：

（1）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ΔEp=______（重力加速度为g）。

（2）如果ΔEp=___________，则可认为验证了机械能守恒定律。

Answer 1

9.30；60.0；mgs；

【解析】

试题分析：B中挡光条的宽度l为：0.9cm+0.05mm×6=9.30mm；C中两光电门中心之间的距离s=83.0mm-23.0mm=60.0mm。（1）系统势能的减少ΔEp=mgs；（2）经过两个光电门的速度分别为：；，故动能的变化量为：，故如果，则可认为验证了机械能守恒定律。

考点：验证机械能守恒定律。