Question

某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统由静止释放后机械能是否守恒。实验前已经调整气垫导轨底座使之水平，且选定滑块从静止开始运动的过程进行测量。


（1）如图乙所示，用游标卡尺测得窄遮光条的宽度d=______cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间s，则在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为_______m/s。（计算结果保留两位有效数字）
（2）已知当地重力加速度为g，钩码的质量为m，滑块的质量为M，在本实验中还需要直接测量的物理量有：________（在横线上填入选项前的编号）。
①光电门到导轨左端定滑轮的距离x
②滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s
③气垫导轨的总长L
（3）本实验通过比较________和是否相等（用直接测出的物理量符号写出表达式，重力加速度为g）说明系统的机械能是否守恒。
（4）为提高实验结果的准确程度，该实验小组的同学对此实验提出以下建议，其中确实对提高准确程度有作用的是_____。（在横线上填入选项前的编号）
①绳的质量要轻，滑块与滑轮间绳要水平
②在“轻质绳”的前提下，绳越长越好
③钩码的质量m越小越好

Answer 1

（1）0.48；0.40；（2）②；（3）mgs；（4）①

用游标卡尺测得窄遮光条的宽度代表物体的位移，数字计时器记录通过光电门的时间，由位移公式计算出物体通过光电门的平均速度，用该平均速度代替物体的瞬时速度v，测出钩码下降的高度h，即滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s，即可由mgs和是否相等来验证机械能守恒定律。