利用气垫导轨验证机械能守恒定律．实验装置示意图如图1所示：实验步骤： A．将气...

利用气垫导轨验证机械能守恒定律．实验装置示意图如图1所示：

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实验步骤：

A．将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平．

B．用游标卡尺测量挡光条的宽度l，结果如图2所示，由此读出l= mm．

C．由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s= cm．

D．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．

E．从数字计时器（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△t1和△t2．

F．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．

用表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式：

（1）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△Ep= （重力加速度为g）．

（2）如果△Ep= ，则可认为验证了机械能守恒定律．

9.30；60.00 （1）mgs （2）【解析】试题分析：不同的尺有不同的精确度，注意单位问题．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l很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．【解析】 B、该游标卡尺的精确度为0.05mm，主尺读数为：9mm，副尺读数为：6×0.05mm=0.30mm，故遮光条宽度L=9.30mm； C、两光电门中心之间的距离s=80.30cm﹣20.30cm=60.00cm；（1）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： △EP=mgs；（2）由于挡光条宽度很小，因此将挡光条通过光电门时的平均速度当作瞬时速度． v1=，v2= 通过光电门1，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能为E k1=（M+m）（）2 通过光电门2，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能为E k2=（M+m）（）2 故动能增加量为：；故答案为：9.30；60.00；（1）mgs；（2）．【点评】对常见的几种测量长度工具要熟悉运用，并能正确读数；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d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．

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考点分析：

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