Question

【题目】某实验小组利用如图装置来验证机械能守恒定律。在气垫导轨上固定两个光电门，光电门连接数字毫秒计，滑块上固定宽度为d遮光条。把导轨的右端垫高，测出倾角为θ，已知当地重力加速度为g：

(1)实验时，将滑块从某处由静止释放，若测得滑块遮光条通过某光电门的时间，则滑块通过光电门的瞬时速度_______。

(2)若通过光电门1和2的速度分别为和，还需要测量_____（并给这个物理量赋予字母），满足表达式______，说明机械能守恒。

Answer 1

【答案】 光电门1到光电门2的距离L

【解析】

(1)[1]遮光条宽度较小，可以用平均速度表示瞬时速度，即通过光电门的速度为。

(2)[2]验证机械能守恒定律，需要滑块物体运动过程中重力势能的减少量，所以需要测量光电门1到光电门2的距离。

[3]根据机械能守恒定律，滑块减少的重力势能转化为动能的增加量，即

等式两边消去质量得