◎ 题目

现要通过实验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的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到导轨低端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A，B两点的距离，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．用g表示重力加速度．若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为______．动能的增加量可表示为______．若在运动过程中机械能守恒， 1 t2 与s的关系式为 1 t2 =______．

◎ 答案

（1）滑块、遮光片下降重力势能减小，砝码上升重力势能增大． 所以滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量△EP=Mg h d s-mgs=( h d M-m)gs 光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法．由于光电门的宽度b很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度． vB= b t 根据动能的定义式得出： △Ek= 1 2 （m+M）vB2= 1 2 (m+M) b2 t2 若在运动过程中机械能守恒，△Ek=△EP； 所以 1 t2 与s的关系式为 1 t2 = 2(hM-dm)g (M+m)db2 s 故答案为：( h d M-m)gs； 1 2 (m+M) b2 t2 ； 1 t2 = 2(hM-dm)g (M+m)db2 s．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“现要通过实验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…”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。