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    用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式：
    ①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1=
    l
    △t1
    l
    △t1
    和v2=
    l
    △t2
    l
    △t2
    ．
    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、托盘和砝码）的总动能分别为E k1=
    1
    2
    （M+m）(
    l
    △t1
    )    2
    1
    2
    （M+m）(
    l
    △t1
    )    2
    和E k2=
    1
    2
    （M+m）(
    l
    △t2
    )    2
    1
    2
    （M+m）(
    l
    △t2
    )    2
    ．
    ③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△Ep=
    mgs
    mgs
    （重力加速度为g）．
    分析：光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法．由于光电门的宽度l很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．
    纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．
    解答：解：①由于挡光条宽度很小，因此将挡光条通过光电门时的平均速度当作瞬时速度．
    v1=
    l
    △t1
    ，v2=
    l
    △t2

    ②根据动能的定义式得：
    通过光电门1，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能为E k1=
    1
    2
    （M+m）(
    l
    △t1
    )    2
    通过光电门2，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能为E k2=
    1
    2
    （M+m）(
    l
    △t2
    )    2
    ③系统势能的减少△EP=mgh=mgs
    故答案为：①
    l
    △t1
    ，
    l
    △t2

    ②
    1
    2
    （M+m）(
    l
    △t1
    )    2    ，
    1
    2
    （M+m）(
    l
    △t2
    )    2
    ③mg
    点评：解决本题的关键知道极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度，以及掌握该实验的原理，系统机械能守恒．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2010?海南）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：

    （1）实验步骤：
    ①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于lm，将导轨调至水平；
    ②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=
    9.30
    9.30
    mm；
    ③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s=
    0.6000
    0.6000
    m；
    ④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；
    ⑤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△t1和△t2；
    ⑥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．
    （2）用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式：
    ①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1=
    l
    △t1
    l
    △t1
    和v2=
    l
    △t2
    l
    △t2
    ．
    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、托盘和砝码）的总动能分别为Ek1=
    1
    2
    （M+m）(
    l
    △t1
    )    2
    1
    2
    （M+m）(
    l
    △t1
    )    2
    和E k2=
    1
    2
    （M+m）(
    l
    △t2
    )    2
    1
    2
    （M+m）(
    l
    △t2
    )    2
    ．
    ③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△EP=
    mgs
    mgs
    （重力加速度为g）．
    （3）如果△EP=
    Ek2-Ek1
    Ek2-Ek1
    ，则可认为验证了机械能守恒定律．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    利用气垫导轨（摩擦可以忽略）验证系统机械能守恒定律，实验装置如图所示：
    （1）实验步骤：
    ①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于lm，将导轨调至水平；
    ②测量出挡光条的宽度l；
    ③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s；
    ④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；
    ⑤从计算机上（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△t1和△t2；
    ⑥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．
    （2）用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式：
    ①当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为Ek1=
    1
    2
    （M+m）（
    l
    △t1
    ）2
    1
    2
    （M+m）（
    l
    △t1
    ）2
    和Ek2=
    1
    2
    （M+m）（
    l
    △t1
    ）2
    1
    2
    （M+m）（
    l
    △t1
    ）2
    ．
    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△Ep=
    mgs
    mgs
    （重力加速度为g）．
    （3）如果△Ep
    =Ek2-Ek1
    =Ek2-Ek1
     （用EK1和EK2表示），则可认为验证了系统机械能守恒定律．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

     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：

     (1)实验步骤：

    ①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于lm ，将导轨调至水平；

    ②用游标卡尺测量挡光条的宽度，结果如图2所示，由此读出________mm；

    ③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离__________m；

    ④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；

    ⑤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所用的时间和；

    ⑥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。

    (2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式：

    ①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为__________和________。

    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、托盘和砝码)的总动能分别为___________和__________。

    ③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__________(重力加速度为)。

    (3)如果______________，则可认为验证了机械能守恒定律。

     

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    科目：高中物理 来源：2012-2013学年河北省邢台一中高一下学期第三次月考物理试卷（带解析） 题型：实验题

    利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图甲所示：

    (1)实验步骤：
    ①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，将导轨调至水平．
    ②用游标卡尺测量挡光条的宽度l。
    ③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s
    ④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.
    ⑤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Δt1和Δt2.
    ⑥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.
    (2)用表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式：
    ①②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1＝_______________和Ek2＝__________________.
    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ΔEp＝________(重力加速度为g).
    (3)如果ΔEp≈Ek2- Ek1，则可认为验证了机械能守恒定律．

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