题目内容
【题目】利用气垫导轨验证机械能守恒定律．实验装置示意图如图1所示：
（1）实验步骤：
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平；
②用游标卡尺测量挡光条(固定在滑块上)的宽度d，结果如图2所示，由此读出d=__________mm；
③由导轨刻度尺读出两光电门中心之间的距离x；
④将滑块移至光电门1右侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；
⑤从数字计时器上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间分别为△t1和△t2；
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m．
（2）用表示直接测量的字母写出下列所求物理量的表达式：
①当滑块通过光电门2时，系统的速率为______________;
②如果表达式__________成立，则可认为验证了机械能守恒定律．已知重力加速度为g.
【答案】10．90 
【解析】
（1）②d=10mm+0.02mm×45=10.90mm；
（2）①当滑块通过光电门1时，系统的速率为
；当滑块通过光电门2时，系统的速率为
；
②托盘和砝码重力势能的减小量：Ep=mgx；系统动能的增加量：
；若表达式
成立，则可认为验证了机械能守恒定律.
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