Question

如图所示为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略不计）“验证机械能守恒定律”的实验装置，完成以下填空。

实验步骤如下：

（1）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；

（2）测出挡光条的宽度L和两光电门中心之间的距离s；

（3）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，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；

（4）读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间Δt₁和Δt₂；

（5）用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m；

（6）滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为E_k1=　  　  和E_k2=　  　  ；

（7）在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统重力势能的减少ΔE_p=　 　 ；（重力加速度为g）

（8）如果满足关系式　  　  ，则可认为验证了机械能守恒定律。

Answer

（6）Ek1=； Ek2=  （7） ΔEp= mgs ；（8）（或者填）

【解析】

试题分析：滑块通过光电门1和光电门2时的速度分别为和,所以可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为Ek1=和 Ek2=；在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统重力势能的减少ΔEp=mgs; 如果满足关系式即则可认为验证了机械能守恒定律。

考点：