Question

【题目】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1 m，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的挡光时间Δt1和Δt2．

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Ek1＝_________________和Ek2＝____________________．

⑦在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量ΔEp＝__________．（重力加速度为g）

⑧如果满足关系式______________，则可认为验证了机械能守恒定律．

Answer 1

【答案】⑥（M＋m）（）2 （M＋m）（）2 ⑦mgs

⑧ΔEp＝Ek2－Ek1

【解析】⑥滑块通过光电门的速度v1＝，v2＝

所以Ek1＝（M＋m）＝（M＋m）（）2

Ek2＝（M＋m）＝（M＋m）（）2

⑦系统重力势能的减少量等于托盘和砝码重力势能的减少量ΔEp＝mgs．

⑧若ΔEp＝Ek2－Ek1，则验证了机械能守恒定律．