Question

【題目】利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律．實驗裝置示意圖如圖1所示：

（1）實驗步驟：

①將氣墊導軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，將導軌調至水平；

②用游標卡尺測量擋光條(固定在滑塊上)的寬度d，結果如圖2所示，由此讀出d=__________mm；

③由導軌刻度尺讀出兩光電門中心之間的距離x；

④將滑塊移至光電門1右側某處，待砝碼靜止不動時，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2；

⑤從數字計時器上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時間分別為△t1和△t2；

⑥用天平稱出滑塊和擋光條的總質量M，再稱出托盤和砝碼的總質量m．

（2）用表示直接測量的字母寫出下列所求物理量的表達式：

①當滑塊通過光電門2時，系統(tǒng)的速率為______________;

②如果表達式__________成立，則可認為驗證了機械能守恒定律．已知重力加速度為g.

Answer 1

【答案】10．90

【解析】

（1）②d=10mm+0.02mm×45=10.90mm；

（2）①當滑塊通過光電門1時，系統(tǒng)的速率為；當滑塊通過光電門2時，系統(tǒng)的速率為；

②托盤和砝碼重力勢能的減小量：Ep=mgx；系統(tǒng)動能的增加量：；若表達式成立，則可認為驗證了機械能守恒定律.