Question

在图甲所示的光电计时器中，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图乙所示装置验证机械能守恒定律。图中PQ是固定的光滑斜面，斜面的倾角为，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，与它们连接的光电计时器都没有画出。让滑块从斜面的顶端滑下，光电门12各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为和。已知滑块质量为，滑块沿斜面方向的宽度为，光电门1和2之间的距离为，g取，设滑块经过光电门的速度为其平均速度。

（1）滑块通过光电门1时的速度_________，通过光电门2时的速度_________。

（2）滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为__________J，重力势能的减少量为________J．由此可得出的结论是______________________________。

Answer

1.00 2.50 5.25 5.29 在误差允许范围内，该过程中机械能守恒

【解析】

(1)[1]由题意知滑块经过光电门时的速度为其平均速度，所以滑块通过光电门1时的速度

[2]通过光电门2时的速度

(2)[3]滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为

代入数据解得；

[4]重力势能的减少量

代入数据解得；

[5]可得出的结论：在误差允许范围内，该过程中机械能守恒。