利用氣墊導(dǎo)軌裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí),如圖所示用墊塊把導(dǎo)軌一端墊高H,將一質(zhì)量為m的滑塊由軌道上端某一處滑下,滑塊上表面裝有寬度為d=3.00cm的擋光片,它通過光電門G時(shí),光電門記錄擋光片通過的時(shí)間,從而可以求得滑塊的速度.重復(fù)實(shí)驗(yàn),讓滑塊總是從同一位置滑下,改變光電門的位置,就可以得到滑塊通過不同位置時(shí)的速度.取光電門的任意兩個(gè)位置,可以算出滑塊動(dòng)能的增量△E
k,如再算出重力勢能的減少量△E
P,比較△E
k與△E
P的大小,便可驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒.
(1)在一次實(shí)驗(yàn)中把光電門放置于x
1、x
2兩個(gè)位置,分別測得滑塊通過光電門時(shí)間為△t
1、△t
2,則滑塊由x
1運(yùn)動(dòng)到x
2,重力勢能減少量△E
P=
,動(dòng)能的增量△E
k=
(用題給字母表示)
(2)若測得圖中L=0.800m,H=16.0cm,m=500g,x
1=0.200m,x
2=0.700m,△t
1=5.00×10
-2s、△t
2=2.00×10
-2s,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s
2,則滑塊由G
1到G
2這個(gè)過程中重力勢能減少量△E
p=
0.490J
0.490J
J,動(dòng)能增加量△E
k=
0.473J
0.473J
J.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)