如图为利用气垫导轨(滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略)“验证机械能守恒定律的实验装置.完成以下填空．实验步骤如下:①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．②测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s．③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2．④读出滑块分别通� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

9．如图为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）“验证机械能守恒定律”的实验装置，完成以下填空．

实验步骤如下：
①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．
②测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s．
③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．
④读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间△t₁和△t₂．
⑤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．
⑥滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为E_k1=$\frac{1}{2}$（M+m）（$\frac{l}{△{t}_{1}}$）²和E_k2=$\frac{1}{2}$（M+m）（$\frac{l}{△{t}_{2}}$）²．
⑦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△E_p=mgs．（已知重力加速度为g）
⑧如果满足关系式△E_p=E_k2-E_k1，则可认为验证了机械能守恒定律．（用直接测得物理量的字母和重力加速度g表示）
⑨实验中误差产生的原因有：摩擦阻力．（写出一个原因即可）

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d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．
根据功能关系得重力做功的数值等于重力势能减小量．
要注意本题的研究对象是系统．

解答解：⑥由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．
滑块通过光电门1速度v₁=$\frac{l}{△{t}_{1}}$
滑块通过光电门2速度v₂=$\frac{l}{△{t}_{2}}$
系统的总动能分别为E_k1=$\frac{1}{2}$（M+m）（$\frac{l}{△{t}_{1}}$）²和E_k2=$\frac{1}{2}$（M+m）（$\frac{l}{△{t}_{2}}$）²
⑦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△E_p=mgs
⑧如果满足关系式△E_p=E_k2-E_k1，即系统重力势能减小量等于动能增加量，则可认为验证了机械能守恒定律．
⑨因存在摩擦阻力，从而导致减小的重力势能略大于增加的动能，
故答案为：⑥$\frac{1}{2}$（M+m）（$\frac{l}{△{t}_{1}}$）²，$\frac{1}{2}$（M+m）（$\frac{l}{△{t}_{2}}$）²；
⑦mgs；
⑧△E_p=E_k2-E_k1；
⑨摩擦阻力．

点评了解光电门测量瞬时速度的原理．
实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要考虑全面．

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	B．	轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道的压力与半径无关
	C．	轨道半径不变，滑块的质量越大，滑块动能越大，对轨道的压力越小
	D．	轨道半径不变，滑块的质量越大，滑块动能越大，对轨道的压力不变

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	B．	h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大
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