图2­3­4

　　(1)实验步骤：

　　①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，将导轨调至水平。

　　②用游标卡尺测出挡光条的宽度l＝9.30 mm。

　　③由导轨标尺读出两光电门中心间的距离s＝________ cm。

　　④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。

　　⑤从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt1和Δt2。

　　⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。

　　(2)用表示直接测量量的字母写出下列物理量的表达式。

　　①滑块通过光电门1和光电门2时，瞬时速度分别为v1＝________和v2＝________。

　　②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1＝________和Ek2＝________。

　　③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量ΔEp＝________(重力加速度为g)。

　　(3)如果ΔEp＝________，则可认为验证了机械能守恒定律。

　　[解析]　(1)距离s＝80.30 cm－20.30 cm＝60.00 cm。

　　(2)①由于挡光条宽度很小，因此可以将挡光条通过光电门时的平均速度当成瞬时速度，挡光条的宽度l可用游标卡尺测量，挡光时间Δt可从数字计时器读出，因此，滑块通过光电门1和光电门2的瞬时速度分别为v1＝；v2＝。

　　②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统的总动能分别为Ek1＝(M＋m)v12＝(M＋m)2；

　　Ek2＝(M＋m)v22＝(M＋m)2。

　　③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少量ΔEp＝mgs。

(3)如果在误差允许的范围内ΔEp＝Ek2－Ek1，则可认为验证了机械能守恒定律。