利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示,水平桌面上固定一倾
斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨
过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到光电门B处的距离, b表示遮光片的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度,实验时滑块在A处由静止开始运动。
⑴用游标卡尺测量遮光条的宽度b,结果如图所示,由此读出b=mm;
⑵滑块通过B点的瞬时速度可表示为;
⑶某次实验测得倾角
,重力加速度用g表示,滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔE
k=,系统的重力势能减少量可表示为ΔEp=,在误差允许的范围内,若ΔE
k = ΔE
p则可认为系统的机械能守恒;
⑷在上次实验中,某同学改变A、B间的距离,作出的
图象如图所示,并测得M=m,则重力加速度g=m/s
2。