解题思路:根据极短时间内的平均速度表示瞬时速度求出滑块先后通过两个光电门的瞬时速度.抓住系统重力势能的减小量等于系统动能的增加量列出表达式.
滑块通过光电门1的瞬时速度v1=
L
△t1],通过光电门2的瞬时速度v2=
L
△t2.
系统重力势能的减小量为mgs,系统动能的增加量为
1
2(M+m)(
L
△t2)2−
1
2(M+m)(
L
△t1)2.
则验证的机械能守恒的表达式为mgs=
1
2(M+m)(
L
△t2)2−[1/2(M+m)(
L
△t1)2.
故答案为:(1)v1=
L
△t1],v2=
L
△t2.
(2)mgs=
1
2(M+m)(
L
△t2)2−
1
2(M+m)(
L
△t1)2.
点评:
本题考点: 验证机械能守恒定律.
考点点评: 解决本题的关键知道极短时间内的平均速度可以表示瞬时速度,以及掌握该实验的原理,系统机械能守恒.