Question

利用氣墊導(dǎo)軌驗證動能定理，實驗裝置示意圖如圖1所示：

（1）實驗步驟：

①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，將導(dǎo)軌調(diào)至水平。

②用游標卡尺測量擋光條的寬度，

③由導(dǎo)軌標尺（最小分度1mm）讀出兩光電門中心之間的距離s= cm。（導(dǎo)軌標尺數(shù)字分別為20、21、80、81）

④將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動時，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)字計數(shù)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所用的時間。

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）用表示直接測量量的字母寫出下列所求物理量的表達式：

①滑塊通過光電門1和光電門2時瞬時速度分別為v₁= 和v₂= 。

②當滑塊通過光電門1和光電門2時，系統(tǒng)（包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼）的總動能分別為E_K1= 和E_K2= 。

③在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，外力對系統(tǒng)做的總功W= （重力加速度為g）。

（3）如果W ，則可認為驗證了動能定理。

Answer 1

【答案解析】（1）③   60.00(59.96-60.04也給分)(2分)    

 （2）  ①                       ②

③mgs

 解析解：（1）根據(jù)刻度尺讀數(shù)s=80.00cm-20.00cm=60.00cm

（2）①由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度．滑塊通過光電門1速度v₁=

滑塊通過光電門2速度v₂=

②根據(jù)動能的定義式，系統(tǒng)的總動能分別為
E_k1=

E_k2=

③在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢能的減少△E_p=mgs