Question

【題目】如圖為利用氣墊導軌（滑塊在該導軌上運動時所受阻力可忽略）驗證機械能守恒定律的實驗裝置，完成以下填空．

實驗步驟如下：

①將氣墊導軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，將導軌調至水平．

②測出擋光條的寬度l和兩光電門中心之間的距離s．

③將滑塊移至光電門1左側某處，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．

④讀出滑塊分別通過光電門1和光電門2的擋光時間Δt1和Δt2．

⑤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．

⑥滑塊通過光電門1和光電門2時，可以確定系統（包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼）的總動能分別為Ek1＝_________________和Ek2＝____________________．

⑦在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，系統勢能的減少量ΔEp＝__________．（重力加速度為g）

⑧如果滿足關系式______________，則可認為驗證了機械能守恒定律．

Answer 1

【答案】⑥（M＋m）（）2 （M＋m）（）2 ⑦mgs

⑧ΔEp＝Ek2－Ek1

【解析】⑥滑塊通過光電門的速度v1＝，v2＝

所以Ek1＝（M＋m）＝（M＋m）（）2

Ek2＝（M＋m）＝（M＋m）（）2

⑦系統重力勢能的減少量等于托盤和砝碼重力勢能的減少量ΔEp＝mgs．

⑧若ΔEp＝Ek2－Ek1，則驗證了機械能守恒定律．