某同学利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，气垫导轨与水平桌面的夹角...

某同学利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，气垫导轨与水平桌面的夹角为，导轨底端P点由一带挡光片的滑块，滑块和挡光片的总质量为M，挡光片的宽度为b，滑块与砂桶跨过轻质光滑定滑轮的细绳连接，导轨上Q点固定一个光电门，挡光片到光电门的距离为d。

（1）实验时，该同学进行了如下操作：

①开启气泵，调节细沙的质量，使滑块处于静止状态，则砂桶和细沙的总质量为________。

②在砂桶中再加入质量为m的细沙，让滑块从P点由静止开始运动。已知光电门记录挡光片挡光的时间为，则滑块通过Q点的瞬时速度为_____________。

（2）在滑块从P点运动到Q点的过程中，滑块的机械能增加量为=__________，沙桶和细沙的机械能减小量___________。在误差允许的范围内，如果，则滑块和沙桶和细沙组成的系统机械能守恒。

（1）①②（2）；【解析】试题分析：（1）①滑块处于静止状态，在沿斜面方向上有，而绳子的拉力等于沙桶和细沙的总重力，故沙桶和细沙的总质量为 ②光电门的宽度非常窄，所以通过光电门的瞬时速度可近似等于通过光电门的平均速度，故通过Q点的瞬时速度为（2）在滑块从P点运动到Q点的过程中，滑块的动能增加，重力势能增加，则滑块的机械能增加量为，沙桶和细沙重力势能减小，动能增加，则沙桶和细沙机械能的减小量为考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】了解光电门测量瞬时速度的原理．实验中我们要清楚研究对象和研究过程，对于系统我们要考虑全面；此题为一验证性实验题．要求根据物理规律选择需要测定的物理量，运用实验方法判断系统重力势能的变化量是否与动能的变化量相同是解题的关键．

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考点分析：

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