Question

1．某同學(xué)想利用滑塊在傾斜氣墊導(dǎo)軌上的運(yùn)動來驗(yàn)證動能定理．如圖所示，測量步驟如下：
①將長為L、原來己調(diào)至水平的氣墊導(dǎo)軌的左端墊高H，在導(dǎo)軌上間距為l的兩點(diǎn)處分別安裝光電門P₁和P₂
②用20分度的游標(biāo)卡尺測量滑塊上遮光條的寬度d
③接通氣源及光電計(jì)時(shí)器，將滑塊從導(dǎo)軌左端自由釋放．測得滑塊分別通過兩個(gè)光電門時(shí)遮光時(shí)間為△t₁和△t₂ 
閱讀上面的實(shí)驗(yàn)步驟回答下列問題
（1）寫出本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動能定理的原理式2g$\frac{Hl}{L}$=${（\frac19x1ypn{△{t}_{2}}）}^{2}{-（\fracls1v9fd{△{t}_{1}}）}^{2}$．（用測出的物理量表示）
（2）實(shí)驗(yàn)所用滑塊的質(zhì)量m=600g，其他數(shù)據(jù)如下L=1.5m，H=10cm，l=50cm，則實(shí)驗(yàn)中外力所做的功為0.2J．（g=10m/s²）
（3）寫出減小實(shí)驗(yàn)誤差的一種措施適當(dāng)提高滑塊的初始位置，增大滑塊通過光電門的速度．

Answer 1

分析 光電門測速度的原理是利用平均速度來代替瞬時(shí)速度，求出最后獲得的速度，然后根據(jù)功能關(guān)系即可明確需要驗(yàn)證的表達(dá)式，外力做的功即為重力做的功，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析誤差來源．

解答 解：（1）合外力做功即為重力所做的功為：W=mgh=mglsinθ=mgl$\frac{H}{L}$，
動能的增加量為：$△{E}_{K}=\frac{1}{2}m{{v}_{2}}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{1}}^{2}=\frac{1}{2}m（\frac28vneg4{△{t}_{2}}）^{2}-\frac{1}{2}m$$（\fracl7gdo2r{△{t}_{1}}）^{2}$，
由W=△E_K得驗(yàn)證動能定理的原理式為：2g$\frac{Hl}{L}$=${（\fracqryyoxf{△{t}_{2}}）}^{2}{-（\fracrm9h7m6{△{t}_{1}}）}^{2}$
（2）代入數(shù)據(jù)可得合外力做功為：W=mgl$\frac{H}{L}$=0.6×$10×0.5×\frac{0.1}{1.5}$=0.2J
（3）誤差來源來自于滑塊速度的近似處理，可以適當(dāng)提高滑塊的初始位置，增大滑塊通過光電門的速度或減小遮光條的寬度．
故答案為：（1）2g$\frac{Hl}{L}$=${（\fracxqhxghj{△{t}_{2}}）}^{2}{-（\fracnwwt0l9{△{t}_{1}}）}^{2}$；（2）0.2J；（3）適當(dāng)提高滑塊的初始位置，增大滑塊通過光電門的速度．

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵是根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理得出驗(yàn)證的表示的、知道實(shí)驗(yàn)的具體操作方法和實(shí)驗(yàn)誤差的減小方法．