利用气垫导轨验*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点放置带有长方形遮...
来源：语文精选馆 3.03W
问题详情：
利用气垫导轨验*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点放置带有长方形遮光条的滑块，其总质量为M，左端由跨过光滑电荷量的轻质细绳与质量为m的小球相连；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的时间t，用L表示A点到光电门B处的距离，d表示遮光片的宽度，将遮光片通过电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处在A处由静止开始运动．
（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，结果如图2所示，由此读出d= cm．
（3）某次实验测得气垫导轨的倾斜角为θ，重力加速度用g表示，滑块从A点到B点过程中，m和M组成的系统动能增加量可表示为△Ek= ，系统的重力势能减少量可表示为△Ep= ，在误差允许的范围内，若△Ek=△Ep，则可认为系统的机械能守恒．
【回答】
解：（1）宽度d的读数为：30mm+8×0.05mm=30.40mm=3.040cm；
（2）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．
滑块通过光电门B速度为：vB=
；
滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量为：△EK=
（M+m）（
）2=
；
系统的重力势能减少量可表示为：△Ep=mgL﹣MgLsinθ=（m﹣Msinθ）gL；
故*为：（1）3.040；（2）
，（m﹣Msinθ）gL．
知识点：专题四 功和能
题型：实验,探究题
