题目内容
用气垫导轨验证机械能守恒定律的装置如图所示,先非常仔细地把导轨调成水平,然后用垫块把导轨一端垫高H.滑块m上面装有l=3cm的挡光框,使它由轨道上端任一处滑下,测出它通过光电门G1和G2的速度v1 和v2,便可验证机械能是否守恒.若实验中测得图中L=1m,s=0.5m,H=20cm,m=500g,滑块通过G1和G2的时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s,当地重力加速度g=9.80m/s.则滑块通过光电门G1时的速度v1=______m/s,滑块从G1到G2的动能增加量△EK=______J,势能减少量△Ep=______J,由此可以得到的结论为:______.
【答案】分析:光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法.由于光电门的宽度L很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度.
根据功能关系得重力做功的数值等于重力势能减小量.
解答:解:由于光电门的宽度L很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度.
滑块通过光电门1速度v1=
=0.6m/s
滑块通过光电门2速度v2=
=1.5m/s
根据动能的定义式得出:
动能的增加量
J
重力势能的减小量△EP=mgh=0.5×9.8×0.1=0.490J
由此可以得出的结论是:在误差允许的范围内,滑块在运动过程中机械能守恒.
故答案为:0.6; 0.473; 0.490; 在误差允许的范围内,滑块在运动过程中机械能守恒.
点评:这个实验对于我们可能是一个新的实验,但该实验的原理都是我们学过的物理规律.做任何实验问题还是要从最基本的物理规律入手去解决.
根据功能关系得重力做功的数值等于重力势能减小量.
解答:解:由于光电门的宽度L很小,所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度.
滑块通过光电门1速度v1=
滑块通过光电门2速度v2=
根据动能的定义式得出:
动能的增加量
重力势能的减小量△EP=mgh=0.5×9.8×0.1=0.490J
由此可以得出的结论是:在误差允许的范围内,滑块在运动过程中机械能守恒.
故答案为:0.6; 0.473; 0.490; 在误差允许的范围内,滑块在运动过程中机械能守恒.
点评:这个实验对于我们可能是一个新的实验,但该实验的原理都是我们学过的物理规律.做任何实验问题还是要从最基本的物理规律入手去解决.
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