Question

【題目】如圖甲所示是利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律的實驗裝置，導軌上安裝了1、2兩個光電門，滑塊上固定一豎直遮光條，滑塊用細線繞過定滑輪與鉤碼相連，細線與導軌平行．

（1）用游標卡尺測得遮光條的寬度如圖乙所示，則遮光條的寬度為_____mm．

（2）在調(diào)整氣墊導軌水平時，滑塊不掛鉤碼和細線，接通氣源后，給滑塊一個初速度，使它從軌道右端向左運動，發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門1的時間大于通過光電門2的時間．為調(diào)節(jié)氣墊導軌水平，可采取的措施是_____．

A．調(diào)節(jié)Q使軌道右端升高一些

B．調(diào)節(jié)P使軌道左端升高一些

C．遮光條的寬度應適當大一些

D．滑塊的質(zhì)量增大一些

（3）正確進行實驗操作，測出滑塊和遮光條的總質(zhì)量M，鉤碼質(zhì)量m，遮光條的寬度用d表示，重力加速度為g．現(xiàn)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，實驗中滑塊經(jīng)過光電門2時鉤碼未著地，測得兩光電門中心間距s，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門1、2的時間分別為t1、t2，則驗證機械能守恒定律的表達式是_____．

Answer 1

【答案】5.40; B; ;

【解析】

（1）游標卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀．

（2）根據(jù)滑塊通過光電門的時間大小判斷出速度的大小，從而確定哪一端偏低了．

（3）根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度得出滑塊通過兩光電門的瞬時速度，從而得出系統(tǒng)動能的增加量，根據(jù)下降的高度求出系統(tǒng)重力勢能的減小量，得出所需驗證的機械能守恒表達式．

（1）游標卡尺的主尺讀數(shù)為5mm，游標讀數(shù)為0.05×8mm=0.40mm，則最終讀數(shù)為5.40mm．

（2）給滑塊一個初速度，使它從軌道右端向左運動，發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門1的時間大于通過光電門2的時間，可知速度越來越大，左端偏低，應調(diào)節(jié)P使軌道左端升高一些．故選：B．

（3）滑塊通過兩光電門的瞬時速度 ，，則系統(tǒng)重力勢能的減小量△Ep=mgs，系統(tǒng)動能的增加量 ．則需驗證的機械能守恒的表達式為： ．

故答案為：（1）5.40 （2）B （3）