问题 问答题

与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.

现利用图所示装置验证机械能守恒定律.图中AB是固定的光滑斜面,斜面的倾角为300,1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门,与它们连接的光电计时器都没有画出.让滑块从斜面的顶端滑下,光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10-2s、2.00×10-2s.已知滑块质量为2.00kg,滑块沿斜面方向的宽度为5.00cm,光电门1和2之间的距离为0.540m,g=9.80m/s2,取滑块经过光电门时的速度为其平均速度.

①.滑块通过光电门1时的速度v1=______m/s,通过光电门2时的速度

v2=______m/s:(取三位有效数字)

②.滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为______J,重力势能的减少量为______J.(取三位有效数字)

答案

(1)滑块通过光电门1时的速度v1=

d
t1
=
5.00cm
5.00×10-2s
=1.00m/s

通过光电门2时的速度v2=

d
t2
=2.50m/s

(2)滑块通过光电门1、2之间的动能增加量△Ek=Ek2-Ek1=

1
2
mv22-
1
2
mv12=5.25J   

重力势能减小量△Ep=mgh=2.0×9.8×0.540J=5.29J.

故答案为:(1)1.00m/s  2.50m/s   (2)5.25J   5.29J

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