Question

【題目】氣墊導軌上相隔一定距離的兩處安裝有兩個光電傳感器A、B，AB間距為L，滑塊P上固定一遮光條，P與遮光條的總質量為M，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會輸出高電壓，兩光電傳感器采集數據后與計算機相連。滑塊在細線的牽引下向左加速運動，遮光條經過光電傳感器A、B時，通過計算機可以得到如圖乙所示的電壓U隨時間t變化的圖象。

（1）實驗前，按通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導軌上，輕推滑塊，當圖乙中的t1______t2（選填“>”、“=”或“<”）時，說明氣墊導軌已經水平。

（2）用螺旋測微器測遮光條寬度d，測量結果如圖丙所示，則d=_______mm。

（3）將滑塊P用細線跨過氣墊導軌左端的定滑輪與質量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由圖甲所示位置釋放，通過計算機得到的圖象如圖乙所示。利用測定的數據，當關系式=_____成立時，表明在上述過程中，滑塊和鉤碼組成的系統機械能守恒。（重力加速度為g，用題中給定的物理量符號表達）

Answer 1

【答案】=； 8.475；

【解析】

（1）輕推滑塊，當圖乙中的t1=t2時，說明滑塊經過兩光電門的速度相等，則氣墊導軌已經水平。

（2）螺旋測微器的固定刻度讀數為8mm，可動刻度讀數為0.01×47.5mm=0.475mm。由讀數規則可得d =8mm+0.01mm×47.5=8.475mm；

（3）滑塊經過兩光電門時的速度分別為：；；若機械能守恒則滿足：，即滿足。