Question

為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，某同學(xué)使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。其中G₁、G₂為兩個(gè)光電門(mén)，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，當(dāng)滑行器M通過(guò)G₁、G₂光電門(mén)時(shí)，光束被滑行器M上的擋光片遮擋的時(shí)間Δt₁、Δt₂都可以被測(cè)量并記錄，滑行器連同擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，兩光電門(mén)中心間的距離為x，牽引砝碼的質(zhì)量為m，細(xì)繩不可伸長(zhǎng)且其質(zhì)量可以忽略，重力加速度為g。該同學(xué)想在水平的氣墊導(dǎo)軌上，只利用以上儀器，在滑行器通過(guò)G₁、G₂光電門(mén)的過(guò)程中驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺母，使氣墊導(dǎo)軌水平。請(qǐng)?jiān)谝韵驴瞻滋幪顚?xiě)實(shí)驗(yàn)要求。

在不增加其他測(cè)量器材的情況下，調(diào)水平的步驟是：取下?tīng)恳�砝碼m，接通氣墊導(dǎo)軌裝置的電源，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌下面的螺母，若滑行器M放在氣墊導(dǎo)軌上的任意位置都能保持靜止，或者輕推滑行器M，M分別通過(guò)光電門(mén)G₁、G₂的時(shí)間              ，則導(dǎo)軌水平。

（2）當(dāng)氣墊導(dǎo)軌調(diào)水平后，在接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)操作中，以下操作合理的是（     ）

A．擋光片的寬度D應(yīng)盡可能選較小的

B．選用的牽引砝碼的質(zhì)量m應(yīng)遠(yuǎn)小于滑行器的總質(zhì)量M

C．為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，光電門(mén)G₁、G₂的間距x應(yīng)該盡可能大一些

D．用來(lái)牽引滑行器M的細(xì)繩可以與導(dǎo)軌不平行

（3）在每次實(shí)驗(yàn)中，若表達(dá)式                     (用M、g、m、Δt₁、Δt₂、D、x表示)在誤差允許的范圍內(nèi)成立，則機(jī)械能守恒定律成立。

Answer 1

 (1)（在誤差允許的范圍內(nèi)）相等（1分）

(2)AC（2分）

(3) （3分）