Question

【題目】利用氣墊導軌探究動能定理，實驗裝置如下圖所示.實驗步驟如下：

①調整水平桌面上的氣墊導軌至水平；

②測量擋光條的寬度l，兩光電門間的中心間距s，用天平稱出滑塊和擋光條的總質量M，托盤和砝碼的總質量m；

③將滑塊移至光電門1左側某位置，由靜止釋放滑塊，從計時器中分別讀出擋光條通過兩光電門的時間Δt1、Δt2.

用測量的物理量求解下列物理量：

(1)滑塊通過光電門1和2時瞬時速度分別為v1＝________，v2＝________.

(2)滑塊通過光電門1和2時，系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動能分別為Ek1＝______，Ek2＝______.外力對系統(tǒng)做的功為W＝________.

(3)實驗中，驗證動能定理是否成立的關系式為______.

Answer 1

【答案】 mgs

【解析】

（1）由于遮光條比較小，通過光電門的時間極短，因此可以利用平均速度來代替其瞬時速度，因此滑塊經過光電門時的瞬時速度分別為：，。

（2）滑塊通過光電門1時的動能為：，滑塊通過光電門2時的動能為：，小車從1到2的過程中，其合力做功mgs。

（3）驗證動能定理是否成立的關系式為：。