Question

【題目】某同學在實驗室中利用氣墊導軌(滑塊在該導軌上運動時所受阻力可忽略)進行“驗證機械能守恒定律”的實驗，其裝置如圖所示。

實驗步驟如下：

①將氣墊導軌放在水平桌面上，將導軌調至水平；

②測出擋光條的寬度d和兩光電門中心之間的距離L；

③如圖連接好裝置，將滑塊移至光電門1左側某處。待重物靜止不動時，釋放滑塊，要求重物落地前滑塊已通過光電門2；

④讀出滑塊分別通過光電門1和光電門2時的擋光時間tl和t2；

⑤用天平稱出滑塊和擋光條的總質量為M再稱出重物的質量為m，當地重力加速度為g。

根據以上數據，可以求得滑塊通過光電門1時的速度vl=_______，若滿足關系式______，則可認為驗證了系統的機械能守恒。(以上結果均用題目中給定的字母表示)

Answer 1

【答案】

【解析】

[1]．由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內的平均速度代替瞬時速度。
滑塊通過光電門1速度為：

滑塊通過光電門2速度為：

[2]．如果滿足關系式：△Ep=Ek2-Ek1，即：

即系統重力勢能減小量等于動能增加量，則可認為驗證了機械能守恒定律。