16. 利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导轨上
A点处由一带长方形遮光条的滑块,其总质量为
M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为
m的小球相连,遮光板两条长边与导轨垂直,导轨上
B点有一光电门,可以测量遮光板经过光电门时的挡光时间
t,用
d表示
A点到光电门
B处的距离,
b表示遮光板的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过
B点时的瞬时速度,实验时滑块在
A处由静止开始运动。
(1)滑块通过
B点的瞬时速度可表示为
_________。
(2)某次实验测得倾角
θ=30°,重力加速度用
g表示,滑块从
A处到达
B处时
m和
M组成的系统动能增加量可表示为Δ
Ek=
_________。系统的重力势能减少量可表示为Δ
Ep=
_______。在误差允许的范围内,若Δ
Ek=Δ
Ep则认为系统的机械能守恒。
(3)在上次实验中,某同学改变A、B间的距离,作出的
图像如图所示,并测得
M=
m,则重力加速度
g=
__________m/s
2。