如图为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）“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

题型：不详难度：来源：

如图为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）“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△t₁和△t₂．
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，系统势能的减少△E_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．

答案

（1）由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．
滑块通过光电门1速度v₁=

l

△t1

滑块通过光电门2速度v₂=

l

△t2

系统的总动能分别为E_k1=

1

2

(M+m)(

l

△t1

)2和E_k2=

1

2

(M+m)(

l

△t2

)2
（2）在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少△E_p=mgs
（3）如果满足关系式△E_p=E_k2-E_k1，即系统重力势能减小量等于动能增加量，则可认为验证了机械能守恒定律．
故答案为：（1）

1

2

(M+m)(

l

△t1

)2，

1

2

(M+m)(

l

△t2

)2（
（2）△E_p=mgs  
（3）△E_p=E_k2-E_k1