问题 填空题

用气垫导轨验证机械能守恒定律的装置如图所示,先非常仔细地把导轨调成水平,然后用垫块把导轨一端垫高H.滑块m上面装有l=3cm的挡光框,使它由轨道上端任一处滑下,测出它通过光电门G1和G2的速度v1 和v2,便可验证机械能是否守恒.若实验中测得图中L=1m,s=0.5m,H=20cm,m=500g,滑块通过G1和G2的时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s,当地重力加速度g=9.80m/s.则滑块通过光电门G1时的速度v1=______m/s,滑块从G1到G2的动能增加量△EK=______J,势能减少量△Ep=______J,由此可以得到的结论为:______.

答案

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.

滑块通过光电门1速度v1=

L
t1
=0.6m/s

滑块通过光电门2速度v2=

L
t2
=1.5m/s

根据动能的定义式得出:

动能的增加量EK=

1
2
m
v21
-
1
2
m
v22
=0.473J

重力势能的减小量△EP=mgh=0.5×9.8×0.1=0.490J

由此可以得出的结论是:在误差允许的范围内,滑块在运动过程中机械能守恒.

故答案为:0.6;  0.473;    0.490;  在误差允许的范围内,滑块在运动过程中机械能守恒.

单项选择题
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