摘要:5.利用气垫导轨装置验证机械能守恒定律时.先非常仔细地把导轨调成水平.然后依图实-6-11所示用垫块把导轨一端垫高H.滑块m上面装l=3 cm的挡光框.使它由轨道上端任一处滑下.测出它通过电门G1和G2时的速度v1和v2.就可以算出它由G1到G2这段过程中动能的增加量ΔEk=m(v22-v12).再算出重力势能的减少量ΔEp=mgh.比较ΔEk与ΔEp的大小.便可验证机械能是否守恒. 图实-6-11 (1)滑块的速度v1.v2如何求出?滑块通过G1时的高度h如何求出? (2)若测得图中L=1 m.x=0.5 m.H=20 cm.m=500 g.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=9.80 m/s2.试判断机械能是否守恒. 解析:(1)因为挡光框的宽度很小l=3 cm.而滑块通过电门的时间极短.故可以认为滑 块通过电门时做匀速运动.则通过两电门时的平均速度就等于通过G1和G2两位置的瞬 时速度.v1=.v2=,由相似原理可知=.便可求得h=x.H.L.x都是事 先设定的. (2)v1== m/s=0.6 m/s. v2== m/s=1.5 m/s. h=x=×0.5 m=0.1 m 动能增加量ΔEk=m(v22-v12)=×0.5×(1.52-0.62) J≈0.473 J. 重力势能减少量ΔEp=mgh=0.5×9.80×0.1 J=0.490 J. 在误差允许的范围内可认为机械能守恒. 答案:见解析

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