實驗六驗證機械能守恒定律(對應(yīng)學生用書第97頁)一、實驗?zāi)康尿炞C機械能守恒定律二、實驗原理1在只有重力做功的自由落體運動中，物體的重力勢能和動能互相轉(zhuǎn)化，但總的機械能保持不變?nèi)粑矬w某時刻瞬時速度為v，下落高度為h，則重力勢能的減少量為mgh，動能的增加量為mv2，看它們在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相等，若相等則驗證了機械能守恒定律2速度的測量：做勻變速運動的紙帶上某點的瞬時速度等于相鄰兩點間的平均速度vt2t.計算打第n個點瞬時速度的方法是：測出第n個點的相鄰前后兩段相等時間T內(nèi)下落的距離xn和xn1，由公式vn或vn算出，如圖實­6­1所示圖實­6­1三、實驗器材鐵架臺(含鐵夾)、打點計時器、學生電源、紙帶、復(fù)寫紙、導(dǎo)線、毫米刻度尺、重物(帶紙帶夾)四、實驗步驟1儀器安裝按圖實­6­2所示將檢查、調(diào)整好的打點計時器豎直固定在鐵架臺上，接好電路圖實­6­22打紙帶將紙帶的一端用夾子固定在重物上，另一端穿過打點計時器的限位孔用手提著紙帶使重物靜止在靠近打點計時器的地方先接通電源，后松開紙帶，讓重物帶著紙帶自由下落更換紙帶重復(fù)做35次實驗3選紙帶分兩種情況說明(1)如果根據(jù)mv2mgh驗證時，應(yīng)選點跡清晰，打點成一條直線，且1、2兩點間距離小于或接近2 mm的紙帶若1、2兩點間的距離大于2 mm，這是由于先釋放紙帶，后接通電源造成的這樣，第1個點就不是運動的起始點了，這樣的紙帶不能選(2)如果根據(jù)mvmvmgh驗證時，由于重力勢能的變化是絕對的，處理紙帶時，選擇適當?shù)狞c為基準點，這樣紙帶上打出的第1、2兩點間的距離是否為2 mm就無關(guān)緊要了，所以只要后面的點跡清晰就可選用五、數(shù)據(jù)處理1求瞬時速度由公式vn可以計算出重物下落h1、h2、h3的高度時對應(yīng)的瞬時速度v1、v2、v3、2驗證守恒方法一：利用起始點和第n點計算，代入ghn和v，如果在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，ghnv，則說明機械能守恒定律是正確的方法二：任取兩點A、B測出hAB，算出ghAB和的值，如果在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，ghABvv，則說明機械能守恒定律是正確的方法三：圖象法，從紙帶上選取多個點，測量從第一點到其余各點的下落高度h，并計算各點速度的平方v2，然后以v2為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出v2­h圖線若在誤差允許的范圍內(nèi)圖線是一條過原點且斜率為g的直線，則驗證了機械能守恒六、誤差分析1系統(tǒng)誤差本實驗中因重錘和紙帶在下落過程中要克服各種阻力(空氣阻力、打點計時器阻力)做功，故動能的增加量Ek稍小于重力勢能的減少量Ep，即Ek<Ep，這屬于系統(tǒng)誤差，改進的方法是調(diào)整器材的安裝，盡可能地減小阻力2偶然誤差本實驗的另一個誤差來源于長度的測量，屬于偶然誤差減小誤差的方法是測下落距離時都從O點測量時，一次將各打點對應(yīng)的下落高度測量完，或者多次測量取平均值七、注意事項1應(yīng)盡可能控制實驗條件，即應(yīng)滿足機械能守恒的條件，這就要求盡量減小各種阻力的影響，采取的措施有：(1)安裝打點計時器時，必須使兩個限位孔的中線嚴格豎直，以減小摩擦阻力(2)應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的重錘，增大重力可使阻力的影響相對減小，增大密度可以減小體積，可使空氣阻力減小2實驗中，提紙帶的手要保持不動，且保證紙帶豎直，接通電源后，打點計時器工作穩(wěn)定后再松開紙帶3驗證機械能守恒時，可以不測出重錘質(zhì)量，只要比較v和ghn是否相等即可驗證機械能是否守恒4測量下落高度時，為了減小測量值h的相對誤差，選取的各個計數(shù)點要離起始點遠一些，紙帶也不易過長，有效長度可在60 cm80 cm之間5速度不能用vngtn或vn計算，否則犯了用機械能守恒定律驗證機械能守恒的錯誤.(對應(yīng)學生用書第98頁)考點一| 實驗原理與操作在利用自由落體運動驗證機械能守恒定律的實驗中，電源的頻率為50 Hz，依次打出的點為0,1,2,3,4n.則：圖實­6­3(1)如用第2點到第6點之間的紙帶來驗證，必須直接測量的物理量為_、_、_，必須計算出的物理量為_、_，驗證的表達式為_(2)下列實驗步驟操作合理的排列順序是_(填寫步驟前面的字母)A將打點計時器豎直安裝在鐵架臺上B先接通電源，再松開紙帶，讓重物自由下落C取下紙帶，更換新紙帶(或?qū)⒓垘Х瓊€面)重新做實驗D將重物固定在紙帶的一端，讓紙帶穿過打點計時器，用手提著紙帶E選擇一條紙帶，用刻度尺測出物體下落的高度h1，h2，h3，hn，計算出對應(yīng)的瞬時速度v1，v2，v3，vnF分別算出mv和mghn，在實驗誤差范圍內(nèi)看是否相等解析(1)要驗證從第2點到第6點之間的紙帶對應(yīng)重物的運動過程中機械能守恒，應(yīng)測出第2點到第6點的距離h26，要計算第2點和第6點的速度v2和v6，必須測出第1點到第3點之間的距離h13和第5點到第7點之間的距離h57，機械能守恒的表達式為mgh26mvmv.(2)實驗操作順序為ADBCEF.答案(1)第2點到第6點之間的距離h26第1點到第3點之間的距離h13第5點到第7點之間的距離h57第2點的瞬時速度v2第6點的瞬時速度v6mgh26mvmv(2)ADBCEF(2016·北京高考改編)利用圖甲裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗甲(1)為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的_A動能變化量與勢能變化量B速度變化量和勢能變化量C速度變化量和高度變化量(2)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是_A交流電源B刻度尺C天平(含砝碼)(3)實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到圖乙所示的一條紙帶在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC.已知當?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T.設(shè)重物的質(zhì)量為m.從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量Ep_，若測動能變化量應(yīng)先測出B的速度vB_.故Ek_.乙(4)大多數(shù)學生的實驗結(jié)果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是_A利用公式vgt計算重物速度B利用公式v計算重物速度C存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D沒有采用多次實驗取平均值的方法解析(1)在“驗證機械能守恒定律”實驗中，重物下落，重力勢能減少，動能增加，要驗證機械能是否守恒，需比較重物下落過程中任意兩點間的動能變化量與勢能變化量大小是否相等，故選A.(2)實驗時用到電磁打點計時器，則必須使用交流電源在計算動能和勢能變化量時，需用刻度尺測量位移和重物下落高度在比較動能變化量和勢能變化量是否相等時需驗證m(vv)mgh是否成立，而等式兩邊可約去質(zhì)量m，故不需要天平故選A、B.(3)重力勢能改變量為EpmghB，由于下落過程是勻加速直線運動，所以根據(jù)中間時刻的速度等于這段時間內(nèi)的平均速度可得B點的速度為vB，所以動能變化量Ekmvm2.(4)重物在下落過程中，除受重力外還存在空氣阻力和摩擦阻力的影響，重物的重力勢能要轉(zhuǎn)化為重物的動能和內(nèi)能，則重力勢能的減少量大于動能的增加量，選項C正確答案(1)A(2)AB(3)mghBm2(4)C考點二| 數(shù)據(jù)處理與誤差分析(2018·孝感高三沖刺卷)用如圖實­6­4甲實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律如圖實­6­3乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打下的點(圖中未標出)，計數(shù)點間的距離如圖所示已知m150 g、m2150 g，則(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)甲 丙乙圖實­6­4(1)在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v5_m/s.(2)在計數(shù)點05過程中系統(tǒng)動能的增量Ek_J為了簡化計算g取10 m/s2，則系統(tǒng)勢能的減少量Ep_J.(3)實驗結(jié)果顯示Ep>Ek，那么造成這一現(xiàn)象的主要原因是_.(4)在本實驗中，若某同學作出了v2­h圖象，如圖丙，h為從起點量起的長度，則據(jù)此得到當?shù)氐闹亓铀俣萭_m/s2. 【導(dǎo)學號：84370248】解析(1)v5 m/s2.4 m/s.(2)Ek(m1m2)v00.58 JEpm2gh5m1gh50.60 J.(3)因空氣阻力、紙帶與限位孔間的阻力、滑輪軸間阻力做負功，使系統(tǒng)重力勢能的減少量大于系統(tǒng)動能的增加量(4)由(m2m1)gh(m1m2)v2知即圖線的斜率k解得g9.7 m/s2.答案(1)2.4(2)0.580.60(3)見解析(4)9.7某同學用如圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律時，所用交流電源的頻率為50 Hz，得到如圖乙所示的紙帶選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E，測出A點距起點O的距離為s019.00 cm，點A、C間的距離為s18.36 cm，點C、E間的距離為s29.88 cm，g取9.8 m/s2，測得重物的質(zhì)量為m1 kg.甲(1)下列做法正確的有_A圖3中兩限位孔必須在同一豎直線上B實驗前，手應(yīng)提住紙帶上端，使紙帶豎直C實驗時，先放開紙帶，再接通打點計時器的電源D數(shù)據(jù)處理時，應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點作為初、末位置(2)選取O、C兩點為初、末位置驗證機械能守恒定律，重物減少的重力勢能是_J，打下C點時重物的速度大小是_m/s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)乙(3)根據(jù)紙帶算出打下各點時重物的速度v，量出下落距離s，則以為縱坐標、以s為橫坐標畫出的圖象應(yīng)是下面的_(4)重物減少的重力勢能總是略大于增加的動能，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是_(寫出一條即可)解析(1)圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線上，實驗前手應(yīng)提住紙帶上端，并使紙帶豎直，這是為了減小打點計時器與紙帶之間的摩擦，選項A、B正確；實驗時，應(yīng)先接通打點計時器的電源再放開紙帶，選項C錯誤；數(shù)據(jù)處理時，應(yīng)選擇紙帶上距離較遠的兩點作為初、末位置，以減小長度的測量誤差，選項D錯誤(2)重物減少的重力勢能為Epmg(s0s1)2.68 J，由于重物下落時做勻變速運動，根據(jù)勻變速直線運動任意時間段中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度可知，打下C點時重物的速度為vC2.28 m/s.(3)物體自由下落過程中機械能守恒，可以得出mgsmv2，即gsv2，所以­s圖線應(yīng)是一條過原點的傾斜直線，選項C正確(4)在實驗過程中，紙帶與打點計時器之間的摩擦阻力、空氣阻力是存在的，克服阻力做功損失了部分機械能，因此實驗中重物減小的重力勢能總是略大于增加的動能答案(1)AB(2)2.682.28 (3)C(4)重物受到空氣阻力(或紙帶與打點計時器之間存在阻力)考點三| 實驗拓展與創(chuàng)新視角1：實驗器材、裝置的改進視角2：速度測量方法的改進由光電門計算速度測量紙帶上各點速度視角3：實驗方案的改進例如：利用豎直上拋運動的閃光照片驗證機械能守恒定律創(chuàng)新點1利用平拋運動驗證機械能守恒定律1(2018·德州模擬)如圖實­6­5所示的裝置可用來驗證機械能守恒定律擺錘A拴在長為L的輕繩一端，輕繩另一端固定在O點，在A上放一個質(zhì)量很小的小鐵塊，現(xiàn)將擺錘拉起，使繩與豎直方向成角，由靜止開始釋放擺錘，當其到達最低位置時，受到豎直擋板P的阻擋而停止運動，之后鐵塊將飛離擺錘做平拋運動圖實­6­5(1)為了驗證擺錘在運動過程中機械能守恒，必須求出擺錘在最低點的速度為了求出這一速度，還應(yīng)測量的物理量有_(2)用測得的物理量表示擺錘在最低點的速度v_.(3)用已知的和測得的物理量表示擺錘在運動過程中機械能守恒的關(guān)系式為_解析設(shè)擺錘質(zhì)量為m，重力對擺錘做功為WmgL(1cos )，擺錘在最低點的速度可以用平拋運動的知識求解，hgt2，svt，解得vs，為了求出擺錘在最低點的速度，實驗中還應(yīng)測量的物理量有：擺錘遇到擋板之后鐵塊的水平位移s和豎直下落高度h.由mgL(1cos )mv2可知，表示擺錘在運動過程中機械能守恒的關(guān)系式為L(1cos )答案(1)擺錘遇到擋板之后鐵塊的水平位移s和豎直下落高度h(2)s(3)L(1cos )創(chuàng)新點2利用豎直上拋運動驗證機械能守恒定律2某同學利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律，頻閃儀每隔0.05 s閃光一次，如圖實­6­6所標數(shù)據(jù)為實際距離，該同學通過計算得到不同時刻的速度如下表(當?shù)刂亓铀俣热?.8 m/s2，小球質(zhì)量m0.2 kg，結(jié)果保留3位有效數(shù)字)圖實­6­6時刻t2t3t4t5速度(m/s)4.994.483.98(1)由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計算t5時刻小球的速度v5_m/s；(2)從t2到t5時間內(nèi)，重力勢能增量Ep_J，動能減少量Ek_J；(3)在誤差允許的范圍內(nèi)，若Ep與Ek近似相等，即可驗證了機械能守恒定律由上述計算得Ep_Ek(選填“>”“<”或“”)，造成這種結(jié)果的主要原因是_.解析(1)v5×102 m/s3.48 m/s.(2)重力勢能的增量Epmgh，代入數(shù)據(jù)可得Ep1.24 J，動能減少量為Ekmvmv，代入數(shù)據(jù)可得Ek1.27 J.(3)由計算可得Ep<Ek，主要是由于存在空氣阻力答案(1)3.48(2)1.241.27(3)<存在空氣阻力創(chuàng)新點3利用光電計時器驗證機械能守恒定律3. 某同學用如圖實­6­7所示的裝置驗證機械能守恒定律一根細線系住鋼球，懸掛在鐵架臺上，鋼球靜止于A點光電門固定在A的正下方，在鋼球底部豎直地粘住一片寬度為d的遮光條將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，遮光條經(jīng)過光電門的擋光時間t可由計時器測出，取v作為鋼球經(jīng)過A點時的速度記錄鋼球每次下落的高度h和計時器示數(shù)t，計算并比較鋼球在釋放點和A點之間的勢能變化大小Ep與動能變化大小Ek，就能驗證機械能是否守恒圖實­6­7(1)用Epmgh計算鋼球重力勢能變化的大小，式中鋼球下落高度h應(yīng)測量釋放時的鋼球球心到_之間的豎直距離A鋼球在A點時的頂端B鋼球在A點時的球心C鋼球在A點時的底端(2)用Ekmv2計算鋼球動能變化的大小用刻度尺測量遮光條寬度，示數(shù)如圖實­6­8所示，其讀數(shù)為_cm.某次測量中，計時器的示數(shù)為0.010 0 s則鋼球的速度為v_ m/s.圖實­6­8(3)下表為該同學的實驗結(jié)果：Ep(×102J)4.8929.78614.6919.5929.38Ek(×102J)5.0410.115.120.029.8他發(fā)現(xiàn)表中的Ep與Ek之間存在差異，認為這是由于空氣阻力造成的你是否同意他的觀點？請說明理由(4)請你提出一條減小上述差異的改進建議解析(1)高度變化要比較鋼球球心的高度變化(2)毫米刻度尺讀數(shù)時要估讀到毫米下一位，由v代入數(shù)據(jù)可計算出相應(yīng)速度(3)從表中數(shù)據(jù)可知EkEp，若有空氣阻力，則應(yīng)為EkEp，所以不同意他的觀點(4)實驗中遮光條經(jīng)過光電門時的速度大于鋼球經(jīng)過A點時的速度，因此由Ekmv2計算得到的Ek偏大，要減小Ep與Ek的差異可考慮將遮光條的速度折算為鋼球的速度答案(1)B(2)1.50(1.491.51都算對)1.50(1.491.51都算對)(3)不同意，因為空氣阻力會造成Ek小于Ep，但表中Ek大于Ep(4)分別測出光電門和球心到懸點的長度L和l，計算Ek時，將v折算成鋼球的速度vv創(chuàng)新點4利用多個物體驗證機械能守恒定律4(2018·珠海模擬)用如圖實­6­9所示裝置可驗證機械能守恒定律，輕繩兩端系著質(zhì)量相等的物塊A、B，物塊B上放一金屬片C，鐵架臺上固定一金屬圓環(huán)，圓環(huán)處在物塊B的正下方開始時，金屬片C與圓環(huán)間的高度為h，A、B、C由靜止開始運動當物塊B穿過圓環(huán)時，金屬片C被擱置在圓環(huán)上，兩光電門分別固定在鐵架臺P1、P2處，通過數(shù)字計時器可測出物塊B從P1旁運動到P2旁所用時間t，已知重力加速度為g.圖實­6­9(1)若測得P1、P2之間的距離為d，則物塊B剛穿過圓環(huán)后的速度v_.(2)若物塊A、B的質(zhì)量均用M表示，金屬片C的質(zhì)量用m表示，該實驗中驗證了下面選項_中的等式成立，即可驗證機械能守恒定律AmghMv2BmghMv2Cmgh(2Mm)v2Dmgh(Mm)v2(3)本實驗中的測量儀器除了刻度尺、數(shù)字計時器外，還需要_(4)改變物塊B的初始位置，使物塊B從不同的高度由靜止下落穿過圓環(huán)，記錄每次金屬片C與圓環(huán)間的高度h以及物塊B從P1旁運動到P2旁所用時間t，則以h為縱軸，以_(填“t2”或“”)為橫軸，通過描點作出的圖線是一條過原點的直線，該直線的斜率k_(用m、g、M、d表示). 【導(dǎo)學號：84370249】解析(1)A、B兩物塊質(zhì)量相等，當物塊B通過圓環(huán)、金屬片C被擱置在圓環(huán)上后，A、B均做勻速直線運動，故v.(2)A、B、C從開始運動至金屬片C被擱置在圓環(huán)上的過程中，系統(tǒng)損失的重力勢能為Epmgh，系統(tǒng)增加的動能為Ek(2Mm)v2，只要EpmghEk(2Mm)v2，即可驗證機械能守恒定律，C正確(3)從第(2)問驗證的表達式分析，速度可由v求解，質(zhì)量需要用天平來測量(4)將v代入mgh(2Mm)v2得mgh(2Mm)()2，即h，所以應(yīng)以為橫軸，h­圖線的斜率為k.答案(1)(2)C(3)天平(4)隨堂訓練1某同學用圖實­6­10(a)所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律已知打點計時器所用電源的頻率為50 Hz，當?shù)刂亓铀俣葹間9.80 m/s2.實驗中該同學得到的一條點跡清晰的完整紙帶如圖實­6­10(b)所示紙帶上的第一個點記為O，另選連續(xù)的三個點A、B、C進行測量，圖中給出了這三個點到O點的距離hA、hB和hC的值回答下列問題(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)圖實­6­10(1)打點計時器打B點時，重物速度的大小vB_m/s；(2)通過分析該同學測量的實驗數(shù)據(jù)，他的實驗結(jié)果是否驗證了機械能守恒定律？簡要說明分析的依據(jù)解析(1)由勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于平均速度可知vB，由電源頻率為50 Hz可知T0.02 s，代入其他數(shù)據(jù)可解得vB3.90 m/s.(2)本實驗是利用自由落體運動驗證機械能守恒定律，只要在誤差允許范圍內(nèi)，重物重力勢能的減少等于其動能的增加，即可驗證機械能守恒定律選B點分析，由于mv7.61m，mghB7.700m，故該同學的實驗結(jié)果近似驗證了機械能守恒定律答案(1)3.90(2)7.61(m/s)2，ghB7.70(m/s)2，因為mvmghB，近似驗證了機械能守恒定律2在用落體法驗證機械能守恒定律時，某同學按照正確的操作選得紙帶如圖實­6­11所示其中O是起始點，A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點該同學用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點的距離，并記錄在圖中(單位cm)圖實­6­11(1)這三個數(shù)據(jù)中不符合讀數(shù)要求的是_，應(yīng)記作_cm.(2)該同學用重錘在OB段的運動來驗證機械能守恒，已知當?shù)氐闹亓铀俣萭9.80 m/s2，他用AC段的平均速度作為跟B點對應(yīng)的物體的瞬時速度，則該段重錘重力勢能的減少量為_，而動能的增加量為_，(均保留3位有效數(shù)字，重錘質(zhì)量用m表示)這樣驗證的系統(tǒng)誤差總是使重力勢能的減少量_動能的增加量，原因是_解析本實驗測量長度用的是毫米刻度尺，故三個數(shù)據(jù)中15.7是不合理的，應(yīng)記做15.70，最后一位是估讀；O點到B點的距離h12.54 cm，故減少的勢能Epmgh1.23m；計算O點到B點的動能增加量，應(yīng)先計算出B點的瞬時速度vB，由圖可知：vB m/s1.5475 m/s，故Ekmv1.20m由以上數(shù)據(jù)可知EpEk，其原因在于紙帶與限位孔之間有摩擦或空氣阻力對實驗也帶來影響答案(1)15.715.70(2)1.23m1.20m大于有阻力做負功3利用氣墊導(dǎo)軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置示意圖如圖實­6­12所示：圖實­6­12(1)實驗步驟：將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，將導(dǎo)軌調(diào)至水平；用游標卡尺測量擋光條的寬度l9.30 mm；由導(dǎo)軌標尺讀出兩光電門中心之間的距離s_cm；將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動時，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2；從數(shù)字計時器(圖中未畫出)上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時間t1和t2；用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m.(2)用表示直接測量量的字母寫出下列所示物理量的表達式：滑塊通過光電門1和光電門2時瞬時速度分別為v1_和v2_.當滑塊通過光電門1和光電門2時，系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動能分別為Ek1_和Ek2_.在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢能的減少量Ep_(重力加速度為g)(3)如果Ep_，則可認為驗證了機械能守恒定律. 【導(dǎo)學號：84370250】解析(1)由導(dǎo)軌標尺讀出兩光電門中心之間的距離s80.30 cm20.30 cm60.00 cm.(2)由于擋光條寬度很小，因此將擋光條通過光電門時的平均速度看作瞬時速度，擋光條的寬度l可用游標卡尺測量，擋光時間t可從數(shù)字計時器讀出，因此，滑塊通過光電門的瞬時速度為，則通過光電門1時瞬時速度為，通過光電門2時瞬時速度為.由于質(zhì)量事先已用天平測出，由公式Ekmv2可得：系統(tǒng)通過光電門1時動能Ek1(Mm)2，系統(tǒng)通過光電門2時動能Ek2(Mm)2.末動能減初動能可得動能的增加量兩光電門中心之間的距離s即砝碼和托盤下落的高度，系統(tǒng)勢能的減小量Epmgs，最后對比Ek2Ek1與Ep數(shù)值大小，在誤差允許的范圍內(nèi)相等，就驗證了機械能守恒定律答案(1)60.00(59.9660.04)(2)(Mm)2(Mm)2mgs(3)Ek2Ek1、16