用表示直接測(cè)量量的字母寫出下列所示物理量的表達(dá)式：
①滑塊通過光電門1和光電門2時(shí)瞬時(shí)速度分別為v1=
l
△t1
l
△t1
和v2=
l
△t2
l
△t2
．
②當(dāng)滑塊通過光電門1和光電門2時(shí)，系統(tǒng)（包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼）的總動(dòng)能分別為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在滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢(shì)能的減少△Ep=
mgs
mgs
（重力加速度為g）．
分析：光電門測(cè)量瞬時(shí)速度是實(shí)驗(yàn)中常用的方法．由于光電門的寬度l很小，所以我們用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度．
紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度，從而求出動(dòng)能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢(shì)能減小量等于重力做功的數(shù)值．
解答：解：①由于擋光條寬度很小，因此將擋光條通過光電門時(shí)的平均速度當(dāng)作瞬時(shí)速度．
v1=
l
△t1
，v2=
l
△t2

②根據(jù)動(dòng)能的定義式得：
通過光電門1，系統(tǒng)（包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼）的總動(dòng)能為E k1=
1
2
（M+m）(
l
△t1
)2
通過光電門2，系統(tǒng)（包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼）的總動(dòng)能為E k2=
1
2
（M+m）(
l
△t2
)2
③系統(tǒng)勢(shì)能的減少△EP=mgh=mgs
故答案為：①
l
△t1
，
l
△t2

②
1
2
（M+m）(
l
△t1
)2，
1
2
（M+m）(
l
△t2
)2
③mg
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道極短時(shí)間內(nèi)的平均速度可以表示瞬時(shí)速度，以及掌握該實(shí)驗(yàn)的原理，系統(tǒng)機(jī)械能守恒．
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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?海南）利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1所示：

（1）實(shí)驗(yàn)步驟：
①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于lm，將導(dǎo)軌調(diào)至水平；
②用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光條的寬度l，結(jié)果如圖2所示，由此讀出l=
9.30
9.30
mm；
③由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的距離s=
0.6000
0.6000
m；
④將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動(dòng)時(shí)，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2；
⑤從數(shù)字計(jì)時(shí)器（圖1中未畫出）上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時(shí)間△t1和△t2；
⑥用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m．
（2）用表示直接測(cè)量量的字母寫出下列所示物理量的表達(dá)式：
①滑塊通過光電門1和光電門2時(shí)瞬時(shí)速度分別為v1=
l
△t1
l
△t1
和v2=
l
△t2
l
△t2
．
②當(dāng)滑塊通過光電門1和光電門2時(shí)，系統(tǒng)（包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼）的總動(dòng)能分別為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在滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢(shì)能的減少△EP=
mgs
mgs
（重力加速度為g）．
（3）如果△EP=
Ek2-Ek1
Ek2-Ek1
，則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．

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科目：高中物理 來源： 題型：

利用氣墊導(dǎo)軌（摩擦可以忽略）驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：
（1）實(shí)驗(yàn)步驟：
①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于lm，將導(dǎo)軌調(diào)至水平；
②測(cè)量出擋光條的寬度l；
③由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的距離s；
④將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動(dòng)時(shí)，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2；
⑤從計(jì)算機(jī)上（圖1中未畫出）上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時(shí)間△t1和△t2；
⑥用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m．
（2）用表示直接測(cè)量量的字母寫出下列所示物理量的表達(dá)式：
①當(dāng)滑塊通過光電門1和光電門2時(shí)，系統(tǒng)（包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼）的總動(dòng)能分別為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在滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢(shì)能的減少△Ep=
mgs
mgs
（重力加速度為g）．
（3）如果△Ep
=Ek2-Ek1
=Ek2-Ek1
 （用EK1和EK2表示），則可認(rèn)為驗(yàn)證了系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律．

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科目：高中物理 來源： 題型：

 利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1所示：

 (1)實(shí)驗(yàn)步驟：

①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于lm ，將導(dǎo)軌調(diào)至水平；

②用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光條的寬度，結(jié)果如圖2所示，由此讀出________mm；

③由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的距離__________m；

④將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動(dòng)時(shí)，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2；

⑤從數(shù)字計(jì)時(shí)器（圖1中未畫出）上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時(shí)間和；

⑥用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量。

(2)用表示直接測(cè)量量的字母寫出下列所示物理量的表達(dá)式：

①滑塊通過光電門1和光電門2時(shí)瞬時(shí)速度分別為__________和________。

②當(dāng)滑塊通過光電門1和光電門2時(shí)，系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動(dòng)能分別為___________和__________。

③在滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢(shì)能的減少__________(重力加速度為)。

(3)如果______________，則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。

 

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年河北省邢臺(tái)一中高一下學(xué)期第三次月考物理試卷（帶解析） 題型：實(shí)驗(yàn)題

利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖甲所示：

(1)實(shí)驗(yàn)步驟：
①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，將導(dǎo)軌調(diào)至水平．
②用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光條的寬度l。
③由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的距離s
④將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動(dòng)時(shí)，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2.
⑤從數(shù)字計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時(shí)間Δt1和Δt2.
⑥用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m.
(2)用表示直接測(cè)量量的字母寫出下列所求物理量的表達(dá)式：
①②當(dāng)滑塊通過光電門1和光電門2時(shí)，系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動(dòng)能分別為Ek1＝_______________和Ek2＝__________________.
②在滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢(shì)能的減少ΔEp＝________(重力加速度為g).
(3)如果ΔEp≈Ek2- Ek1，則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．

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