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(jīng)過光電門時的瞬時速度可近似認為是滑塊經(jīng)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）