(2010?海南)利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1所示:
(1)實(shí)驗(yàn)步驟:
①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上,桌面高度不低于lm,將導(dǎo)軌調(diào)至水平;
②用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光條的寬度l,結(jié)果如圖2所示,由此讀出l=
9.30
9.30
mm;
③由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的距離s=
0.6000
0.6000
m;
④將滑塊移至光電門1左側(cè)某處,待砝碼靜止不動(dòng)時(shí),釋放滑塊,要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2;
⑤從數(shù)字計(jì)時(shí)器(圖1中未畫出)上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時(shí)間△t
1和△t
2;
⑥用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M,再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m.
(2)用表示直接測(cè)量量的字母寫出下列所示物理量的表達(dá)式:
①滑塊通過光電門1和光電門2時(shí)瞬時(shí)速度分別為v
1=
和v
2=
.
②當(dāng)滑塊通過光電門1和光電門2時(shí),系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動(dòng)能分別為E
k1=
和E
k2=
.
③在滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中,系統(tǒng)勢(shì)能的減少△E
P=
mgs
mgs
(重力加速度為g).
(3)如果△E
P=
Ek2-Ek1
Ek2-Ek1
,則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.