题目内容
【题目】在图甲所示的光电计时器中,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图乙所示装置验证机械能守恒定律。图中PQ是固定的光滑斜面,斜面的倾角为
,1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门,与它们连接的光电计时器都没有画出。让滑块从斜面的顶端滑下,光电门12各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为
和
。已知滑块质量为
,滑块沿斜面方向的宽度为
,光电门1和2之间的距离为
,g取
,设滑块经过光电门的速度为其平均速度。
(1)滑块通过光电门1时的速度
_________
,通过光电门2时的速度
_________
。
(2)滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为__________J,重力势能的减少量为________J.由此可得出的结论是______________________________。
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【答案】1.00 2.50 5.25 5.29 在误差允许范围内,该过程中机械能守恒
【解析】
(1)[1]由题意知滑块经过光电门时的速度为其平均速度,所以滑块通过光电门1时的速度
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[2]通过光电门2时的速度
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(2)[3]滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为
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代入数据解得
;
[4]重力势能的减少量
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代入数据解得
;
[5]可得出的结论:在误差允许范围内,该过程中机械能守恒。
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