Question

（2013?黄冈一模）某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示．在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一宽度为d的遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连．滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象．

（1）实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的△

t

1

=

．（填“＞”“=”或“＜”）△

t

2

时，说明气垫导轨已经水平．
（2）滑块P用细线跨过定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到U-t图象如图乙所示，若△

t

1

、△

t

2

、d和m已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出的物理量是

滑块质量

和

两光电传感器间距离

．

Answer 1

分析：气垫导轨水平时，滑块做匀速直线运动时，通过光电门的时间相等．根据实验的原理得出所需验证的表达式，从而确定需要测量的物理量．

解答：解：（1）气垫导轨水平，则滑块不受外力作用做匀速直线运动，通过光电门的时间相等．
（2）要利用此装置验证机械能守恒定律，则要计算重力势能的变化量和动能的变化量，即mgh=

1

2

(m+M)v22-

1

2

(m+M)v12，其中v₁=

d

△t1

，v2=

d

△t2

．
所以还应测量滑块的质量，两光电传感器间距离．
故答案为：=，滑块质量、两光电传感器间距离．

点评：解决本题的关键知道实验的原理，根据原理列出表达式．