Question

（1）某学习小组在“研究匀变速直线运动”的实验中，用如下图所示的气垫导轨装置来测小车的加速度，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L，窄遮光板的宽度为d，窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为t₁、t₂，则滑块的加速度可以表示为a=              （用题中所给物理量表示）。

（2）该学习小组在测出滑块的加速度后，经分析讨论，由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻力很小，可用上述实验装置来验证机械能守恒定律，为此还需测量的物理量是                                   ，机械能守恒的表达式为                                           。

Answer 1

【命题立意】本题以气垫导轨和光电门为背景，考查“研究匀变速直线运动”、“验证机械能守恒定律”两实验的实验原理。

【思路点拨】（1）求加速度利用v_t²-v₀²=2aL；（2）沙桶和滑块组成的系统机械能守恒。

【答案】（1） （4分）（2）滑块的质量M和沙桶的质量m（4分）（4分）

【解析】（1）由，得。

（2）滑块和沙桶组成的系统机械能守恒，为此还需用天平测出滑块的质量M和沙桶的质量m，系统机械能守恒的表达式为。