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【题目】如图所示,为利用气垫导轨验证机械能守恒定律实验装置示意图.

(1)实验步骤如下:

①将气垫导轨放在水平实验桌面上,将导轨调至水平;

②由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离x_______cm

③将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码盘静止不动时,释放滑块,要求砝码盘落地前挡光条已通过光电门2

④从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间分别为Δt1Δt2

⑤用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出砝码盘和砝码的总质量m .

(2)根据以上实验测量结果完成以下的问题(只要求写出表达式,已知挡光条的宽度为,重力加速度为)

①滑块通过光电门1和光电门2时的瞬时速度分别为___________.

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、砝码盘和砝码)的总动能分别为Ek1_____Ek2________.

③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统重力势能的减少量ΔEp______.

(3)在实验误差允许范围内,如果关系式________成立,则可认为机械能守恒定律得到了验证.

【答案】50.00

【解析】

标尺读数时,注意最小刻度为十分度,需读到最小刻度的下一位;光电门的宽度很小,可平均速度代替瞬时速度;动能和势能减少量,根据基本公式求解即可。

第一空.标尺读数:

第二空第三空.由于光电门的宽度很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度,即滑块通过光电门1的速度为:

滑块通过光电门2的速度为:

第四空第五空.

第六空.系统重力势能的减少量为:

第七空. 机械能守恒,即:,所以有:

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(1)该实验中每一次应使小球从斜槽上_________位置无初速滑下,目的是保证________

(2)小球平抛的初速度为___________m/s。

(3)小球开始作平抛的位置坐标:x=______cm,y=_______cm。

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A.小球带电量大小q=

B.小球从开始摆至最大摆角的过程中,机械能与电势能之和保持不变

C.小球到达最大摆角处时细线上的拉力为T= 2mg

D.小球在摆动过程中的最大速率

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A.三个等势面中,c的电势最低

B.带电粒子在P点的电势能比在Q点的大

C.带电粒子在P点的动能与电势能之和比在Q点的大

D.带电粒子在R点的加速度方向垂直于等势面b

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A.这只小船过河的最短时间为30s

B.这只小船以最短时间过河的速度大小为

C.若河水流速改变,小船过河的最小位移大小一定不变

D.这只小船过河的最小位移大小为250m

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A.6s内沿直线斜向上升,后14s内沿曲线下降

B.6s内沿直线斜向上升,后14s内沿曲线上升

C.20s末达到最大高度

D.6s末达到最大速度

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2)金属杆运动全过程中,通过电阻R的电荷量q

3)磁场左右边界间的距离d

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