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实验题 适中0.65 引用5 组卷166
气垫导轨通过小气孔喷出压缩空气，使得滑块运动时受到导轨的阻力很小，现在一气垫导轨上固定有相距的光电门1和光电门2，连接的光电计时器可以自动记录遮光物体通过光电门的时间，用此气垫导轨来验证机械能守恒定律。把气垫导轨倾斜，让带有宽度的遮光条的滑块从斜面的顶端由静止滑下，光电计时器显示的挡光时间分别为，。已知滑块（含遮光条）的质量，光电门1和2之间的距离，取重力加速度大小。（结果均保留两位有效数字）

（1）滑块经过光电门1时的速度大小_______；
（2）滑块通过光电门1、2之间动能的增加量为_______，重力势能的减少量为______；
（3）动能的增加量与重力势能的减少量不完全相等的原因可能是______。（任写一条）
20-21高一下·陕西商洛·期末
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知识点：用光电门验证动能定理 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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气垫导轨通过小气孔喷出压缩空气，可以使滑块运动时受到导轨的阻力很小，现有一气垫导轨上固定有相距s的光电门1和光电门2，连接的光电计时器可以自动记录遮光物体通过光电门的时间，如图甲所示。小红、小兰两同学用此气垫导轨来验证机械能守恒定律。

（1）小红把气垫导轨倾斜30°，让带有宽为d=0.2cm的遮光条的滑块从斜面的顶端A处静止滑下，光电计时器显示的挡光时间分别为Δt1=2.50ms、Δt2=0.80ms。已知滑块（含遮光条）的质量为m=0.2kg，光电门1和2之间的距离为s=0.60m，取重力加速度大小g=9.80m/s2，求：（结果均保留两位有效数字）
①滑块经过光电门1时的速度v1=___________m/s；
②滑块通过光电门1、2的动能增加量为___________J，重力势能的减少量为___________J；
③动能的增加量与重力势能的减少量不完全相等的原因可能是___________。
（2）小兰将小红用过的气垫导轨放在水平桌面上调至水平，用细线连接砝码和滑块，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，砝码落地前挡光条已通过光电门2，读出滑块分别通过光电门1和光电门2的挡光时间Δt3和Δt4，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。计算出滑块和挡光条的动能及托盘和砝码的动能，在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，如果满足关系式___________，则也可验证机械能守恒定律。（用M、m、g、s、d、Δt3、Δt4中的符号表示结果）
利用图所示的装置验证机械能守恒定律．图中AB是固定的光滑斜面，斜面的倾角为30°，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，当光电门中有物体通过时与它们连接的光电计时器（都没有画出）能够显示挡光时间．让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为、。已知滑块质量为2.00kg，滑块沿斜面方向的长度为5.00cm，光电门1和2之间的距离为0.54m，g=9.80m/s2，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度。（结果取三位有效数字）

（1）滑块通过光电门1时的速度_____m/s。
（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。
（3）滑块重力势能的减小量稍大于动能的增加量的原因是_____。
某实验小组用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。部分实验步骤如下：
   
a．测量遮光条的宽度d，并将遮光条固定在滑块上；
b．将左端带有定滑轮的气垫导轨调成水平，将光电门1和光电门2固定在气垫导轨上方，使滑块运动过程中遮光条能挡光但不影响滑块运动；
c．用刻度尺测得光电门1和光电门2之间的距离L；
d．用天平测量滑块质量（包括遮光条）M和钩码质量m；
e．跨过定滑轮用轻质细绳连接钩码和滑块，并将它们从静止释放，遮光条通过光电门时光电计时器记录的遮光时间分别为和。
若、、、、、，取重力加速度，根据以上数据，可得遮光条从光电门1到光电门2的过程中，钩码和滑块组成的系统减少的重力势能为________J，增加的动能为________J，机械能损失量的百分比________%（计算结果均保留三位有效数字）。由计算结果可知，此过程中钩码和滑块组成的系统减少的重力势能大于增加的动能，写出产生这一结果的两个可能原因________________________________________。

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