题目

题型：不详难度：来源：

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△E_K=______J，势能减少量△E_p=______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

v

21

-

1

2

m

v

22

=0.473J
重力势能的减小量△E_P=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．