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实验：验证机械能守恒定律
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利用气垫导轨（摩擦可以忽略）验证系统机械能守恒定律，实验装置如图所示：（1）实验步骤：①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于lm，将导轨调至水平；②测量出挡光条的宽度l；
网友投稿 2022-11-10 00:00:00 零零社区
◎ 题目
利用气垫导轨（摩擦可以忽略）验证系统机械能守恒定律，实验装置如图所示：
（1）实验步骤：
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于lm，将导轨调至水平；
②测量出挡光条的宽度l；
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s；
④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；
⑤从计算机上（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间△t
1
和△t
2
；
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m．
（2）用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式：
①当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为E
k1
=______和E
k2
=______．
②在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少△E
p
=______（重力加速度为g）．
（3）如果△E
p
______ （用E
K1
和E
K2
表示），则可认为验证了系统机械能守恒定律．
◎ 答案
（2）①由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．
滑块通过光电门1速度v
1
=
l
△t
1
滑块通过光电门2速度v
2
=
l
△t
2
系统的总动能分别为E
k1
=
1
2
（M+m）（
l
△t
1
）
2
和E
k2
=
1
2
（M+m）（
l
△t
1
）
2
②在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少△E
p
=mgs
（3）如果满足关系式△E
p
=E
k2
-E
k1
，即系统重力势能减小量等于动能增加量，则可认为验证了机械能守恒定律．
故答案为：（2）①
1
2
（M+m）（
l
△t
1
）
2
，
1
2
（M+m）（
l
△t
1
）
2
②mgs
（3）=E
k2
-E
k1
，
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“利用气垫导轨（摩擦可以忽略）验证系统机械能守恒定律，实验装置如图所示：（1）实验步骤：①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于lm，将导轨调至水平；②测量出挡光条的宽度l；…”主要考查了你对 【实验：验证机械能守恒定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/371741.html
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