(2013浙江瑞安四校聯(lián)考)現(xiàn)要通過實驗驗證機械能守恒定律.實驗裝置如圖1-9所示:水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌;導(dǎo)軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊,其總質(zhì)量為M,左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細繩與一質(zhì)量為m的砝碼相連;遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直;導(dǎo)軌上B點有一光電門,可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間t,用d表示A點到導(dǎo)軌底端C點的距離,h表示AC的高度差,b表示遮光片的寬度,s表示AB兩點間的距離,將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度.用g表示重力加速度.完成下列填空和作圖:(1)若將滑塊自A點由靜止釋放,則在滑塊從A運動至B的過程中,滑塊、遮光片與砝碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量可表示為________,動能的增加量可表示為________.若在運動過程中機械能守恒,s的關(guān)系式為= ________.

(2)多次改變光電門的位置,每次均令滑塊自同一點(A點)下滑,測量相應(yīng)的st值,結(jié)果如下表所示:

 

 

1

2

3

4

5

s/m

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

t/ms

8.22

7.17

6.44

5.85

5.43

/104s-2

1.48

1.95

2.41

2.92

3.39

s為橫坐標,為縱坐標,在圖1-10的坐標紙中描出第1和第5個數(shù)據(jù)點;根據(jù)5個數(shù)據(jù)點作直線,求得該直線的斜率k=________×104 m1·s2(保留3位有效數(shù)字).由測得的h、db、Mm數(shù)值可以計算出s直線的斜率k0 ,將kk0 進行比較,若其差值在實驗允許的范圍內(nèi),則可認為此實驗驗證了機械能守恒定律.

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