气垫导轨可以在导轨和滑块之间形成一薄层空气膜，使滑块和导轨间的摩擦几乎为零，因此可以利用气垫导轨装置来验证机械能守恒定律．（1）如图所示，做实验时，将滑块从图示

题型：不详难度：来源：

气垫导轨可以在导轨和滑块之间形成一薄层空气膜，使滑块和导轨间的摩擦几乎为零，因此可以利用气垫导轨装置来验证机械能守恒定律．
（1）如图所示，做实验时，将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出），可读出遮光条通过光电门的时间为△t，用游标卡尺测得遮光条宽度为d，用刻度尺测得释放位置到光电门中心的距离为x，气垫导轨总长为L，其最右端离桌面的高度为h，滑块和遮光条总质量为M，已知重力加速度为g，这一过程中滑块减少的重力势能表达式为______，滑块获得的动能表达式为______；（以上表达式均用已知字母表示）
（2）某实验小组在一次实验后，通过数据发现，滑块获得的动能略大于其减少的重力势能，可能的原因是______．

答案

（1）这一过程滑块减小的重力势能△Ep=MgH=Mg

h

L

x，滑块通过光电门的速度v=

d

△t

，则滑块获得动能△Ek=

1

2

Mv2=

1

2

M(

d

△t

)2．
（2）上述过程是重力势能向动能转化的过程，因此当滑块获得的动能略大于其减少的重力势能时，其原因可能是释放时滑块有初速度、或测量释放位置到光电门中心的距离x的值偏小、或测量遮光条宽度d偏大．
故答案为：（1）

x

L

Mgh，

1

2

M(

d

△t

)2，释放时滑块有初速度、或测量释放位置到光电门中心的距离x的值偏小、或测量遮光条宽度d偏大．