题目内容
【题目】如图所示，利用气垫导轨进行“验证机械能守恒定律”实验的装置。主要实验步骤如下：
A．将气垫导轨放在水平桌面上，并调至水平；
B．测出遮光条的宽度d；
C．将带有遮光条的滑块移至图示的位置，测出遮光条到光电门的距离
；
D．释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间t；
E．用天平称出托盘和砝码的总质量m；
F．………；
已知重力加速度为g。请回答下列问题：
(1)为验证机械能守恒定律，还需要测的物理量是______（写出要测的物理量名称及对应该量的符号）；
(2)滑块从静止释放，运动到光电门的过程中，所要验证的机械能守恒的表达式____（用上述物理量符号表示）。
【答案】滑块和遮光条的质量M 
【解析】
(1)[1]根据瞬时速度的定义式可知，挡光条通过光电门的速率为
令滑块和遮光条的总质量为
，托盘和砝码下落过程中，系统增加的动能为
根据题意可知，系统减少的重力势能即为托盘和砝码减小的重力势能，即为
为了验证机械能守恒，需满足的关系是
实验中还要测量的物理量为滑块和遮光条的总质量。
(2)[2]滑块从静止释放，运动到光电门的过程中，所要验证的机械能守恒的表达式
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