[题目]某兴趣小组在实验室验证机械能守恒定律时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门A.B.滑块P上固定一遮光条.若光线被遮光条遮挡.光电门的传感器就显示出遮光的时间.滑块在细线的牵引下向左加速运动.遮光条经过光电门A.B时.显示的时间分别为和.(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.当光电显示的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】某兴趣小组在实验室验证机械能守恒定律时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门A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电门的传感器就显示出遮光的时间，滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电门A、B时，显示的时间分别为和。

(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，当光电显示的时间____ (选填“”、“”或“”)时，说明气垫导轨已经水平。

(2)该组同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，测量示数如图乙所示，则d=_________cm。

(3)滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，重力加速度为g，若、、、钩码的质量、滑块的质量M和两光电门间的距离L均为已知，若上述物理量间满足关系式_____________，则表明在上述实验过程中，滑块和砝码组成的系统机械能守恒。

【答案】 = 1.075

【解析】（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，当光电显示的时间Δt1=Δt2时，说明滑块匀速运动，气垫导轨已经水平。

（2）d=1cm+0.05mm×15=1.075cm.

（3）系统重力势能的减小量为mgL，滑块通过两光电门的瞬时速度分别为：v1＝，v2＝；则系统动能的增加量为：△Ek＝ (M+m)(v22v12)= (M+m)( )2 (M+m)( )2；若机械能守恒，满足：mgL= (M+m)( )2 (M+m)( )2

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