Question

【題目】某同學利用如圖所示的氣墊導軌裝置驗證系統(tǒng)機械能守恒定律。在氣墊導軌上安裝了兩光電門1、2，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線繞過定滑輪與鉤碼相連。

(1)不掛鉤碼和細線，接通氣源，滑塊從軌道右端向左運動的過程中，發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門2的時間小于通過光電門1的時間。實施下列措施能夠讓導軌水平的是________；

A．調節(jié)Q使軌道左端升高一些 B．調節(jié)P使軌道右端升高一些

C．遮光條的寬度應適當大一些 D．滑塊的質量增大一些

(2)用螺旋測微器測量擋光片的寬度d如圖所示，則d=________mm；

(3)實驗時，測出光電門1、2間的距離L，遮光條的寬度d，滑塊和遮光條的總質量M，鉤碼質量m。由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門1、2的時間t1、t2，寫出由M和m組成的系統(tǒng)機械能守恒成立的表達式_____________________________。

Answer 1

【答案】A 3.700

【解析】

明確實驗原理以及氣墊導軌裝置的特點可正確解答；表示出鉤碼的重力勢能減少量和系統(tǒng)動能增加量的大小來驗證機械能守恒定律；螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀。

：（1）不掛鉤碼和細線，接通氣源，滑塊從軌道右端向左運動的過程中，發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門2的時間小于通過光電門1的時間．說明滑塊做加速運動，也就是左端低，右端高。所以實施下列措施能夠達到實驗調整目標的是調節(jié)Q使軌道左端升高一些，或調節(jié)P使軌道右端降低一些，故選A；

（2）螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為3.5mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×20.0mm=0.200mm，所以最終讀數(shù)為3.5mm+0.200mm=3.700mm；

（3）實驗時，光電門1、2間的距離L，遮光條的寬度d，滑塊和遮光條的總質量M，鉤碼質量m，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門1、2的時間t1、t2，滑塊經過光電門時的瞬時速度可近似認為是滑塊經過光電門的平均速度，所以，；

過程中鉤碼的重力勢能減少了：，系統(tǒng)動能增加了

則系統(tǒng)機械能守恒成立的表達式是：

故本題的答案為：（1）B （2）3.700 （3）