Question

【題目】在圖甲所示的光電計時器中，a、b分別是光電門的激光發射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間。現利用圖乙所示裝置驗證機械能守恒定律。圖中PQ是固定的光滑斜面，斜面的傾角為，1和2是固定在斜面上適當位置的兩個光電門，與它們連接的光電計時器都沒有畫出。讓滑塊從斜面的頂端滑下，光電門12各自連接的光電計時器顯示的擋光時間分別為和。已知滑塊質量為，滑塊沿斜面方向的寬度為，光電門1和2之間的距離為，g取，設滑塊經過光電門的速度為其平均速度。

（1）滑塊通過光電門1時的速度_________，通過光電門2時的速度_________。

（2）滑塊通過光電門1、2之間的動能增加量為__________J，重力勢能的減少量為________J．由此可得出的結論是______________________________。

Answer 1

【答案】1.00 2.50 5.25 5.29 在誤差允許范圍內，該過程中機械能守恒

【解析】

(1)[1]由題意知滑塊經過光電門時的速度為其平均速度，所以滑塊通過光電門1時的速度

[2]通過光電門2時的速度

(2)[3]滑塊通過光電門1、2之間的動能增加量為

代入數據解得；

[4]重力勢能的減少量

代入數據解得；

[5]可得出的結論：在誤差允許范圍內，該過程中機械能守恒。