Question

16．現(xiàn)利用如圖所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．圖中AB是固定的光滑斜面，斜面的傾角為30°，1和2是固定在斜面上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門，與它們連接的光電計(jì)時(shí)器都沒有畫出．讓滑塊從斜面的頂端滑下，光電門1、2各自連接的光電計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.00×10^-2 s、2.00×10^-2 s．已知滑塊質(zhì)量為2.00kg，滑塊沿斜面方向的長度為5.00cm，光電門1和2之間的距離為0.54m，g=9.80m/s²，取滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度為其平均速度．
（1）滑塊經(jīng)過光電門1時(shí)的速度v₁=1.00m/s，通過光電門2時(shí)的速度v₂=2.50m/s；
（2）滑塊通過光電門1、2之間的動(dòng)能增加量為5.25J，重力勢能的減少量為5.29J．

Answer 1

分析 知道光電門測量瞬時(shí)速度的原理．
根據(jù)瞬時(shí)速度從而求出動(dòng)能．
根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值

解答 解：（1）滑塊通過光電門1時(shí)的速度v₁=$\fraciijb2xd{{t}_{1}}=\frac{0.05}{0.05}$=1.00m/s
通過光電門2時(shí)的速度v₂=$\fracofn4uvk{{t}_{2}}=\frac{0.05}{0.02}$=2.50m/s
（2）滑塊通過光電門1、2之間的動(dòng)能增加量△E_k=E_k2-E_k1=$\frac{1}{2}$mv₂²-$\frac{1}{2}$mv₁²=5.25J
重力勢能減小量△E_p=mgh=2.0×9.8×0.540J=5.29J．
故答案為：（1）1.00；2.50；（2）5.25；5.29

點(diǎn)評 知道運(yùn)用平均速度代替瞬時(shí)速度的思想，有時(shí)還要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．