Question

如图为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）“验证机械能守恒定律”的实验装置，将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平，将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，砝码落地前挡光条已通过光电门2．利用和光电门连接的计算机读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间△t₁和△t₂．用游标卡尺测出挡光条的宽度l，用刻度尺测出两光电门中心之间的距离s，则
（1）若要验证砝码（包括托盘）和滑块（包括挡光条）组成的系统机械能守恒，本实验还需要用仪器测量的物理量是______．
（2）如果满足关系式______，则可认为验证了砝码（包括托盘）和滑块（包括挡光条）组成的系统机械能守恒定律．

Answer

光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法．
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．
根据功能关系得重力做功的数值等于重力
【解析】
（1）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1速度：v1=
滑块通过光电门2速度：v2=
系统的总动能变化分别为：
在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少△Ep=mgs
如果满足关系式△Ep=Ek2-Ek1，即系统重力势能减小量等于动能增加量，则可认为验证了机械能守恒定律．
所以本实验还需要用仪器测量的物理量是滑块和挡光条的总质量M、托盘和砝码的总质量m，
（2）如果满足关系式△Ep=Ek2-Ek1，即，则可认为验证了砝码（包括托盘）和滑块（包括挡光条）组成的系统机械能守恒定律．
故答案为：（1）滑块和挡光条的总质量M、托盘和砝码的总质量m 
（2）