人教版物理必修第二冊(cè)同步講練第8章 機(jī)械能守恒定律 5 實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 (含解析)

實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律核心素養(yǎng)目標(biāo)科學(xué)探究能制訂驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)方案，確定需要測(cè)量的物理量，學(xué)會(huì)正確使用實(shí)驗(yàn)器材獲取數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后得出結(jié)論，與同學(xué)討論并分析誤差及產(chǎn)生的原因，并能用物理語言準(zhǔn)確描述實(shí)驗(yàn)結(jié)論?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，樹立“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的科學(xué)觀。知識(shí)點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)思路1.自由下落的物體只受到重力作用，滿足機(jī)械能守恒的條件。2.物體沿光滑斜面下滑時(shí)，雖然受到重力和斜面的支持力，但支持力與物體位移方向垂直(如圖)，對(duì)物體不做功，這種情況也滿足機(jī)械能守恒的條件。3.用細(xì)線懸掛的小球擺動(dòng)時(shí)，細(xì)線的拉力與小球的運(yùn)動(dòng)方向垂直，對(duì)物體不做功。如果忽略空氣阻力，這個(gè)過程中只有重力做功，也滿足機(jī)械能守恒的條件。在只有重力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。ΔEp減＝ΔEk增知識(shí)點(diǎn)二物理量的測(cè)量1.安裝置：按圖所示將檢查、調(diào)整好的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直固定在鐵架臺(tái)上，接好電路。2.打紙帶：(1)將紙帶的一端用夾子固定在重物上，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，用手提著紙帶使重物靜止在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方。(2)先接通電源，后松開紙帶，讓重物帶著紙帶自由下落。(3)關(guān)閉電源，取下紙帶。更換紙帶重復(fù)做3～5次實(shí)驗(yàn)。3.選紙帶(1)點(diǎn)跡清晰。實(shí)驗(yàn)時(shí)必須保持提起的紙帶豎直，手不動(dòng)，待接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后再松開紙帶，以保證第1個(gè)點(diǎn)是一個(gè)清晰的點(diǎn)。(2)所打的點(diǎn)呈一直線。(3)用eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)＝mgΔh驗(yàn)證時(shí)，由于重力勢(shì)能的相對(duì)性，處理紙帶時(shí)，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，這時(shí)不要考慮第1、2兩點(diǎn)間距是否接近2mm。4.測(cè)長(zhǎng)度：用毫米刻度尺測(cè)出所選定的各計(jì)時(shí)點(diǎn)到基準(zhǔn)點(diǎn)的距離。鐵架臺(tái)(帶鐵夾)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、重物(帶夾子)、紙帶(數(shù)條)、復(fù)寫紙、導(dǎo)線、毫米刻度尺、低壓交流電源。(1)減小各種阻力的措施①安裝時(shí)使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔與紙帶處于同一豎直平面內(nèi)。②應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的重物。(2)因重物下落過程中要克服阻力做功，實(shí)驗(yàn)中動(dòng)能增加量必定稍小于重力勢(shì)能減少量，否則實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。知識(shí)點(diǎn)三數(shù)據(jù)分析1.計(jì)算速度：利用公式vn＝eq\f(hn＋1－h(huán)n－1,2T)計(jì)算出點(diǎn)1、點(diǎn)2、點(diǎn)3、…的瞬時(shí)速度v1、v2、v3、…。不能選用公式vn＝eq\r(2ghn)或vn＝gtn來計(jì)算2.計(jì)算動(dòng)能和勢(shì)能的變化：計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的勢(shì)能減少量mghn和動(dòng)能增加量eq\f(1,2)mveq\o\al(2,n)，填入表格中。不用測(cè)量質(zhì)量3.驗(yàn)證方案方案一：利用起始點(diǎn)和第n點(diǎn)計(jì)算，代入ghn和eq\f(1,2)veq\o\al(2,n)，如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，ghn＝eq\f(1,2)veq\o\al(2,n)，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。方案二：任取兩點(diǎn)計(jì)算。(1)任取兩點(diǎn)A、B測(cè)出hAB，算出ghAB。(2)算出eq\f(1,2)veq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)veq\o\al(2,A)的值。(3)如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，ghAB＝eq\f(1,2)veq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)veq\o\al(2,A)，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。方案三：圖像法。從紙帶上選取多個(gè)點(diǎn)，測(cè)量從第一點(diǎn)到其余各點(diǎn)的下落高度h，并計(jì)算各點(diǎn)速度的平方v2，然后以eq\f(1,2)v2為縱軸，以h為橫軸，繪出eq\f(1,2)v2－h(huán)圖線，若是一條過原點(diǎn)且斜率為g的直線，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。,核心要點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理與操作[例1]如圖為驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平?；卮鹣铝袉栴}：(1)為完成此實(shí)驗(yàn)，除了所給的器材外，還需要的器材有________。(填入正確選項(xiàng)前的字母)A.毫米刻度尺B.秒表C.0～12V的直流電源D.4～6V的交流電源(2)下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：A.按照?qǐng)D示的裝置安裝器材B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上C.先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶，再更換紙帶重復(fù)多次D.測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離E.根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能其中操作錯(cuò)誤的步驟是________________。(3)實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的原因有___________________________________________________________________________________________________________________(寫出兩個(gè)原因)。解析(1)為完成此實(shí)驗(yàn)，除了所給的器材外，還需要毫米刻度尺、4～6V的交流電源。(2)其中操作錯(cuò)誤的步驟是將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要交流電源。(3)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間有摩擦以及空氣阻力；用毫米刻度尺測(cè)量紙帶上點(diǎn)的位置時(shí)讀數(shù)有誤差；計(jì)算重力勢(shì)能變化時(shí)，選取初、末兩點(diǎn)距離過近；交流電源頻率不穩(wěn)定等。答案(1)AD(2)B(3)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間有摩擦以及空氣阻力；用毫米刻度尺測(cè)量紙帶上點(diǎn)的位置時(shí)讀數(shù)有誤差；交流電源頻率不穩(wěn)定[針對(duì)訓(xùn)練1](1)在利用重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，有關(guān)重錘的質(zhì)量，下列說法正確的是()A.應(yīng)選用質(zhì)量較大的重錘，使重錘和紙帶所受的重力遠(yuǎn)大于它們所受的阻力B.應(yīng)選用質(zhì)量較小的重錘，使重錘的慣性小一些，下落時(shí)更接近于自由落體運(yùn)動(dòng)C.不需要稱量重錘的質(zhì)量D.必須稱量重錘的質(zhì)量(2)在該實(shí)驗(yàn)中，選定了一條較為理想的紙帶，如圖所示，“0”為起始點(diǎn)，以后紙帶上所打的各點(diǎn)依次記為1、2、3…，測(cè)得的x1、x2、x3…是重錘從開始運(yùn)動(dòng)到各時(shí)刻的位移。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，重錘質(zhì)量為m，重力加速度為g，則當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)“4”時(shí)，重錘動(dòng)能的表達(dá)式為________；從“0”點(diǎn)到“4”點(diǎn)的過程中重錘重力勢(shì)能的減少量表達(dá)式為______________。解析(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇質(zhì)量較大的重錘，使得重力遠(yuǎn)大于阻力，使得阻力的影響可以忽略，選項(xiàng)A正確；物體做自由落體運(yùn)動(dòng)與其質(zhì)量和慣性無關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因?yàn)槲覀兪潜容^mgh和eq\f(1,2)mv2的大小關(guān)系，故m可約去，不需要測(cè)出質(zhì)量，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。(2)4點(diǎn)的瞬時(shí)速度：v4＝eq\f(x5－x3,2T)，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)“4”時(shí)，重錘動(dòng)能的表達(dá)式為：Ek4＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,4)＝eq\f(m（x5－x3）2,8T2)；從“0”點(diǎn)到“4”點(diǎn)的過程中重錘重力勢(shì)能的減少量表達(dá)式為ΔEp＝mgx4。答案(1)AC(2)eq\f(m（x5－x3）2,8T2)ΔEp＝mgx4

核心要點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理[例2]在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、重錘(帶夾子)、天平、毫米刻度尺、50Hz交流電源?；卮鹣铝袉栴}：(1)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一條紙帶，前后要連續(xù)進(jìn)行一系列的操作，下列各步驟的先后順序合理的是________。A.釋放紙帶 B.接通電源C.取下紙帶 D.切斷電源(2)如圖所示，釋放紙帶前的瞬間，重錘和手的位置合理的是________(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。(3)某同學(xué)用正確的方法獲得了一條紙帶，并以起點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)O，后隔一段距離，取連續(xù)點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F，如圖所示。已知重錘的質(zhì)量為0.5kg，則電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下E點(diǎn)時(shí)，重錘減少的重力勢(shì)能ΔEp＝________J，重錘增加的動(dòng)能ΔEk＝________J(取重力加速度g＝9.8m/s2，計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)，重錘增加的動(dòng)能ΔEk與減少的重力勢(shì)能ΔEp的大小關(guān)系為ΔEk________ΔEp(選填“大于”“小于”或“等于”)。解析(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和要求：實(shí)驗(yàn)中先接通電源，再釋放紙帶，然后切斷電源，最后取下紙帶，所以實(shí)驗(yàn)的步驟順序?yàn)锽ADC。(2)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，釋放前必須保持提起的紙帶處于豎直位置，并且使重錘靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，故合理的位置為丙圖。(3)由圖可知，打E點(diǎn)時(shí)下落的高度為h＝7.1cm＝0.071m，故重力勢(shì)能的減少量為ΔEp＝mgh＝0.5×9.8×0.071J＝0.35J，vE＝eq\f(DF,2T)＝eq\f(（9.5－4.9）×10－2,2×0.02)m/s＝1.15m/s，重錘增加的動(dòng)能ΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,E)＝0.33J，可得ΔEk<ΔEp。答案(1)BADC(2)丙(3)0.350.33小于[針對(duì)訓(xùn)練2]利用如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律：質(zhì)量m＝0.20kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)。如圖乙所示為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)(其他點(diǎn)未畫出)。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一次點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝10m/s2。(計(jì)算結(jié)果均取3位有效數(shù)字)(1)下列實(shí)驗(yàn)操作步驟中錯(cuò)誤的是()A.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用導(dǎo)線連接到低壓交流電源上B.將連有重物的紙帶穿過限位孔，將紙帶和重物提升到一定高度C.先釋放紙帶，再接通電源D.更換紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)記錄處理數(shù)據(jù)(2)根據(jù)圖乙所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)和________點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，那么打下該點(diǎn)時(shí)重物的瞬時(shí)速度大小為________m/s。(3)從O點(diǎn)到所取點(diǎn)，重物重力勢(shì)能減少量ΔEp＝________J，動(dòng)能增加量ΔEp________J，從而驗(yàn)證了在誤差允許范圍內(nèi)機(jī)械能守恒。甲乙解析(1)把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用導(dǎo)線連接到低壓交流電源上，選項(xiàng)A正確；將連有重物的紙帶穿過限位孔，將紙帶和重物提升到一定高度，選項(xiàng)B正確；先接通電源，再釋放紙帶，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；更換紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)記錄處理數(shù)據(jù)，選項(xiàng)D正確。(2)根據(jù)圖乙所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)和B點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，那么打下B點(diǎn)時(shí)重物的瞬時(shí)速度大小為vB＝eq\f(xAC,2T)＝eq\f(0.2323－0.1555,0.04)m/s＝1.92m/s。(3)從O點(diǎn)到所取B點(diǎn)，重物重力勢(shì)能減少量為ΔEp＝mghB＝0.20×10×0.1920J＝0.384J，動(dòng)能的增加量為ΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)＝eq\f(1,2)×0.2×1.922J≈0.369J，在誤差允許的范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒。答案(1)C(2)B1.92(3)0.3840.369核心要點(diǎn)三實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)新[例3]利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌；導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長(zhǎng)方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的小球相連；遮光片兩條長(zhǎng)邊與導(dǎo)軌垂直；導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門，可以測(cè)量遮光片經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間t，用d表示A點(diǎn)到光電門B處的距離，b表示遮光片的寬度，將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點(diǎn)的瞬時(shí)速度，實(shí)驗(yàn)時(shí)滑塊在A處由靜止開始運(yùn)動(dòng)。(1)滑塊通過B點(diǎn)的瞬時(shí)速度可表示為________；(2)某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得傾角θ＝30°，重力加速度用g表示，滑塊從A處到達(dá)B處時(shí)m和M組成的系統(tǒng)動(dòng)能增加量可表示為ΔEk＝________，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量可表示為ΔEp＝________，在誤差允許的范圍內(nèi)，若ΔEk＝ΔEp，則可認(rèn)為系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。解析(1)由于遮光片的寬度b很小，所以我們用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度?；瑝K通過光電門B的速度為vB＝eq\f(b,t)。(2)滑塊從A處到達(dá)B處時(shí)m和M組成的系統(tǒng)動(dòng)能增加量為ΔEk＝eq\f(1,2)(M＋m)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(b,t)))eq\s\up12(2)＝eq\f(（m＋M）b2,2t2)；系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量可表示為ΔEp＝mgd－Mgdsin30°＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(m－\f(M,2)))gd。答案(1)eq\f(b,t)(2)eq\f(（m＋M）b2,2t2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(m－\f(M,2)))gd[針對(duì)訓(xùn)練3]某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。頻閃儀每隔0.05s閃光一次，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，該同學(xué)通過計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度如下表(當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?.8m/s2，小球質(zhì)量m＝0.2kg，計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)：時(shí)刻t2t3t4t5速度(m·s－1)4.994.483.98(1)由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t5時(shí)刻小球的速度v5＝__________m/s；(2)從t2到t5時(shí)間內(nèi)，重力勢(shì)能增加量ΔEp＝__________J，動(dòng)能減少量ΔEk＝__________J；(3)在誤差允許的范圍內(nèi)，若ΔEp與ΔEk近似相等，從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。由上述計(jì)算得ΔEp__________ΔEk(選填“＞”“＜”或“＝”)，造成這種結(jié)果的主要原因是________________________________________________________________________________________________________________________________。解析(1)t5時(shí)刻小球的速度v5＝eq\f(16.14＋18.66,2×0.05)×10－2m/s＝3.48m/s。(2)從t2到t5時(shí)間內(nèi)，重力勢(shì)能增加量ΔEp＝mgh25＝0.2×9.8×(23.68＋21.16＋18.66)×10－2J＝1.24J，動(dòng)能減少量ΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,5)＝1.28J。(3)ΔEp＜ΔEk，造成這種結(jié)果的主要原因是上升過程中存在空氣阻力。答案(1)3.48(2)1.241.28(3)＜上升過程中存在空氣阻力1.在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)重物減少的重力勢(shì)能總是略大于重物增加的動(dòng)能，造成這種現(xiàn)象的原因是()A.選用的重物質(zhì)量過大B.選用的重物質(zhì)量過小C.空氣對(duì)重物的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力D.實(shí)驗(yàn)時(shí)操作不規(guī)范，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量不準(zhǔn)確解析造成題中所述誤差的主要原因是來自于各方面的阻力，選項(xiàng)C正確。答案C2.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，為完成實(shí)驗(yàn)。(1)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室找到如圖a所示兩個(gè)體積相同的重錘，應(yīng)選________(用甲、乙表示)。(2)有丙、丁兩位同學(xué)分別取出紙帶，然后對(duì)紙帶標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖b所示，則________同學(xué)的計(jì)數(shù)點(diǎn)取法合理(用丙、丁表示)。(3)某同學(xué)根據(jù)正確的實(shí)驗(yàn)操作得到一組數(shù)據(jù)，畫出了如圖c所示的h－eq\f(v2,2)圖像，根據(jù)圖像求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭，以下表達(dá)式正確的是________。A.g＝tanθ B.g＝eq\f(1,tanθ)C.g＝eq\f(2h1,veq\o\al(2,1)) D.g＝eq\f(veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1),2（h2－h(huán)1）)解析(1)為減小空氣阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，應(yīng)選擇質(zhì)量大而體積小即密度大的重錘，由圖示可知，重錘應(yīng)選擇甲。(2)選擇點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，應(yīng)連續(xù)選擇計(jì)數(shù)點(diǎn)，由圖示紙帶可知，計(jì)數(shù)點(diǎn)選擇合理的是丁。(3)由機(jī)械能守恒定律得mgh＝eq\f(1,2)mv2，h＝eq\f(v2,2g)，h－eq\f(v2,2)圖像的斜率k＝eq\f(1,g)＝eq\f(h2－h(huán)1,\f(veq\o\al(2,2),2)－\f(veq\o\al(2,1),2))，重力加速度g＝eq\f(veq\o\al(2,2)－veq\o\al(2,1),2（h2－h(huán)1）)，選項(xiàng)D正確。答案(1)甲(2)丁(3)D3.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5.00×10－2s、2.00×10－2s。已知滑塊質(zhì)量為2.00kg，滑塊沿斜面方向的長(zhǎng)度為5.00cm，光電門1和2之間的距離為0.54m，g取9.80m/s2，取滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度為其平均速度。(計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)(1)滑塊經(jīng)過光電門1時(shí)的速度v1＝__________m/s，通過光電門2時(shí)的速度v2＝__________m/s。(2)滑塊通過光電門1、2之間的動(dòng)能增加量為________J，重力勢(shì)能的減少量為__________J。解析(1)v1＝eq\f(L,t1)＝eq\f(5.00×10－2,5.00×10－2)m/s＝1.00m/sv2＝eq\f(L,t2)＝eq\f(5.00×10－2,2.00×10－2)m/s＝2.50m/s。(2)動(dòng)能增加量ΔEk＝eq\f(1,2)×2.00×(2.502－1.002)J＝5.25J重力勢(shì)能的減少量ΔEp＝2.00×9.80×0.54×sin30°J＝5.29J。答案(1)1.002.50(2)5.255.294.某同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，不慎將一條挑選出的紙帶的一部分損壞，損壞的是前端部分，剩下的一段紙帶上各相鄰點(diǎn)間的距離已測(cè)出標(biāo)在圖中，單位是cm。重物質(zhì)量m＝1kg，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz，重力加速度g取9.8m/s2。(1)重物在2點(diǎn)的速度v2＝__________，在5點(diǎn)的速度v