Question

如圖所示為利用氣墊導(dǎo)軌（滑塊在該導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力可忽略不計(jì)）“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，完成以下填空。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，將導(dǎo)軌調(diào)至水平；

（2）測出擋光條的寬度L和兩光電門中心之間的距離s；

（3）將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動(dòng)時(shí)，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2；

（4）讀出滑塊分別通過光電門1和光電門2時(shí)的擋光時(shí)間Δt₁和Δt₂；

（5）用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m；

（6）滑塊通過光電門1和光電門2時(shí)，可以確定系統(tǒng)（包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼）的總動(dòng)能分別為E_k1=　  　  和E_k2=　  　  ；

（7）在滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中，系統(tǒng)重力勢能的減少ΔE_p=　 　 ；（重力加速度為g）

（8）如果滿足關(guān)系式　  　  ，則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。

 

Answer 1

【答案】

（6）E_k1=； E_k2=  （7） ΔE_p= mgs ；（8）（或者填）

【解析】

試題分析：滑塊通過光電門1和光電門2時(shí)的速度分別為和,所以可以確定系統(tǒng)（包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼）的總動(dòng)能分別為E_k1=和 E_k2=；在滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中，系統(tǒng)重力勢能的減少ΔE_p=mgs; 如果滿足關(guān)系式即則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。

考點(diǎn)：