(10分)利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置示意图如图1所示: (1)实验步骤: ①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于lm,将导轨调至水平; ②用游标卡尺测量挡光条的宽度L,结果如图2所示,由此读出L= mm; ③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离S; ④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; ⑤从数字计时器(图1中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间△t1和△t2; ⑥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. (2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式: ①当滑块通过光电门1和光电门2时,系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1= 和E k2= . ②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量△EP= (重力加速度为g). (3)如果在实验误差允许的范围内,△EP= ,则可认为验证了机械能守恒定律. |