Question

氣墊導(dǎo)軌可以在導(dǎo)軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導(dǎo)軌間的摩擦幾乎為零，因此可以利用氣墊導(dǎo)軌裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
（1）如圖所示，做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器（圖中未畫(huà)出），可讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為△t，用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條寬度為d，用刻度尺測(cè)得釋放位置到光電門(mén)中心的距離為x，氣墊導(dǎo)軌總長(zhǎng)為L(zhǎng)，其最右端離桌面的高度為h，滑塊和遮光條總質(zhì)量為M，已知重力加速度為g，這一過(guò)程中滑塊減少的重力勢(shì)能表達(dá)式為_(kāi)_____，滑塊獲得的動(dòng)能表達(dá)式為_(kāi)_____；（以上表達(dá)式均用已知字母表示）
（2）某實(shí)驗(yàn)小組在一次實(shí)驗(yàn)后，通過(guò)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，滑塊獲得的動(dòng)能略大于其減少的重力勢(shì)能，可能的原因是______．

Answer 1

（1）這一過(guò)程滑塊減小的重力勢(shì)能△Ep=MgH=Mg

h

L

x，滑塊通過(guò)光電門(mén)的速度v=

d

△t

，則滑塊獲得動(dòng)能△Ek=

1

2

Mv2=

1

2

M(

d

△t

)2．
（2）上述過(guò)程是重力勢(shì)能向動(dòng)能轉(zhuǎn)化的過(guò)程，因此當(dāng)滑塊獲得的動(dòng)能略大于其減少的重力勢(shì)能時(shí)，其原因可能是釋放時(shí)滑塊有初速度、或測(cè)量釋放位置到光電門(mén)中心的距離x的值偏小、或測(cè)量遮光條寬度d偏大．
故答案為：（1）

x

L

Mgh，

1

2

M(

d

△t

)2，釋放時(shí)滑塊有初速度、或測(cè)量釋放位置到光電門(mén)中心的距離x的值偏小、或測(cè)量遮光條寬度d偏大．