Question

【题目】某同学利用如图所示的气垫导轨装置验证系统机械能守恒定律。在气垫导轨上安装了两光电门1、2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连。

(1)不挂钩码和细线，接通气源，滑块从轨道右端向左运动的过程中，发现滑块通过光电门2的时间小于通过光电门1的时间。实施下列措施能够让导轨水平的是________；

A．调节Q使轨道左端升高一些 B．调节P使轨道右端升高一些

C．遮光条的宽度应适当大一些 D．滑块的质量增大一些

(2)用螺旋测微器测量挡光片的宽度d如图所示，则d=________mm；

(3)实验时，测出光电门1、2间的距离L，遮光条的宽度d，滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m。由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t1、t2，写出由M和m组成的系统机械能守恒成立的表达式_____________________________。

Answer 1

【答案】A 3.700

【解析】

明确实验原理以及气垫导轨装置的特点可正确解答；表示出钩码的重力势能减少量和系统动能增加量的大小来验证机械能守恒定律；螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读。

：（1）不挂钩码和细线，接通气源，滑块从轨道右端向左运动的过程中，发现滑块通过光电门2的时间小于通过光电门1的时间．说明滑块做加速运动，也就是左端低，右端高。所以实施下列措施能够达到实验调整目标的是调节Q使轨道左端升高一些，或调节P使轨道右端降低一些，故选A；

（2）螺旋测微器的固定刻度读数为3.5mm，可动刻度读数为0.01×20.0mm=0.200mm，所以最终读数为3.5mm+0.200mm=3.700mm；

（3）实验时，光电门1、2间的距离L，遮光条的宽度d，滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m，由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t1、t2，滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度，所以，；

过程中钩码的重力势能减少了：，系统动能增加了

则系统机械能守恒成立的表达式是：

故本题的答案为：（1）B （2）3.700 （3）