Question

【题目】某实验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒。装置中的气垫导轨工作时可使滑块悬浮起来，以减小滑块运动过程中的阻力。实验前已调整气垫导轨底座保持水平，实验中测量出的物理量有：钩码的质量m、滑块的质量M、滑块上遮光条由图示初始位置到光电门的距离x。

⑴若用游标卡尺测得遮光条的宽度为d，实验时挂上钩码，将滑块从图示初始位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt，则可计算出滑块经过光电门时的速度为 。

⑵要验证系统的机械能守恒，除了已经测量出的物理量外还需要已知 。

⑶本实验通过比较 和 在实验误差允许的范围内相等（用物理量符号表示），即可验证系统的机械能守恒。

Answer 1

【答案】⑴⑵当地的重力加速度 ⑶mgx，

【解析】试题分析：（1）因为光电门的宽度非常小，所以通过其的平均速度可认为是瞬时速度，故通过光电门的速度为

（2）系统下降距离x时，重力势能的减小量为，系统动能的增量为，可知还需要测量当地的重力加速度

（3）只需满足即可验证，所以比较

重力势能的减小量和动能的增加量是否相等即可