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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，然后依图所示用垫块把导轨一端垫高H，现有一滑块质量为m，上表面装d=3 cm的挡光片，它由轨道上端任一处滑下，测出它通过光电门G1和G2时的速度为和，就可以算出它由G1到G2这个过程中动能的增加量，再算出重力势能的减少量，比较与的大小，便可验证机械能是否守恒。若测得图中，滑块通过G1和G2的时间分别为，当地重力加速度，则：

1.滑块的速度         、             ；滑块通过G1时的高度        。

2.动能增加量          ，重力势能减少量         ，（结果保留三位有效数字）所以在误差允许的范围内可认为机械能守恒。

 

【答案】

 

1.

2.

【解析】

 

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利用气垫导轨装置验证机械能守恒定律时，如图所示用垫块把导轨一端垫高H，将一质量为m的滑块由轨道上端某一处滑下，滑块上表面装有宽度为d=3.00cm的挡光片，它通过光电门G时，光电门记录挡光片通过的时间，从而可以求得滑块的速度．重复实验，让滑块总是从同一位置滑下，改变光电门的位置，就可以得到滑块通过不同位置时的速度．取光电门的任意两个位置，可以算出滑块动能的增量△Ek，如再算出重力势能的减少量△EP，比较△Ek与△EP的大小，便可验证机械能是否守恒．
（1）在一次实验中把光电门放置于x1、x2两个位置，分别测得滑块通过光电门时间为△t1、△t2，则滑块由x1运动到x2，重力势能减少量△EP=
mg
H
L
(x2-x1)
mg
H
L
(x2-x1)
，动能的增量△Ek=
1
2
m(
d
△t2
)2-
1
2
m(
d
△t1
)2
1
2
m(
d
△t2
)2-
1
2
m(
d
△t1
)2
（用题给字母表示）
（2）若测得图中L=0.800m，H=16.0cm，m=500g，x1=0.200m，x2=0.700m，△t1=5.00×10-2s、△t2=2.00×10-2s，当地重力加速度g=9.80m/s2，则滑块由G1到G2这个过程中重力势能减少量△Ep=
0.490J
0.490J
J，动能增加量△Ek=
0.473J
0.473J
J．（结果保留三位有效数字）

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，然后依图所示用垫块把导轨一端垫高H，现有一滑块质量为m，上表面装d="3" cm的挡光片，它由轨道上端任一处滑下，测出它通过光电门G1和G2时的速度为和，就可以算出它由G1到G2这个过程中动能的增加量，再算出重力势能的减少量，比较与的大小，便可验证机械能是否守恒。若测得图中，滑块通过G1和G2的时间分别为，当地重力加速度，则：

【小题1】滑块的速度        、            ；滑块通过G1时的高度       。
【小题2】动能增加量         ，重力势能减少量        ，（结果保留三位有效数字）所以在误差允许的范围内可认为机械能守恒。

利用气垫导轨装置验证机械能守恒定律时，如图所示用垫块把导轨一端垫高H，将一质量为m的滑块由轨道上端某一处滑下，滑块上表面装有宽度为d=3.00cm的挡光片，它通过光电门G时，光电门记录挡光片通过的时间，从而可以求得滑块的速度．重复实验，让滑块总是从同一位置滑下，改变光电门的位置，就可以得到滑块通过不同位置时的速度．取光电门的任意两个位置，可以算出滑块动能的增量ΔEk，如再算出重力势能的减少量ΔEP，比较ΔEk与ΔEP的大小，便可验证机械能是否守恒．

（1）在一次实验中把光电门放置于x1、x2两个位置，分别测得滑块通过光电门时间为Δt1、Δt2，则滑块由x1运动到x2，重力势能减少量ΔEP=　 ▲   ，动能的增量ΔEk=　 ▲   （用题给字母表示），（2）若测得图中L=0.800m， H=16.0cm，m=500g，x1=0.200m，x2=0.700m，Δt1=5.00×10-2s、Δt2=2.00×10-2s，当地重力加速度g=9.80m/s2，则滑块由G1到G2这个过程中重力势能减少量　 ▲   J，动能增加量　 ▲   J．（结果保留三位有效数字）

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，然后依图所示用垫块把导轨一端垫高H，现有一滑块质量为m，上表面装d=3 cm的挡光片，它由轨道上端任一处滑下，测出它通过光电门G1和G2时的速度为和，就可以算出它由G1到G2这个过程中动能的增加量，再算出重力势能的减少量，比较与的大小，便可验证机械能是否守恒。若测得图中，滑块通过G1和G2的时间分别为，当地重力加速度，则：

1.滑块的速度         、             ；滑块通过G1时的高度        。

2.动能增加量          ，重力势能减少量         ，（结果保留三位有效数字）所以在误差允许的范围内可认为机械能守恒。

 

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