Question

4．用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩光電門(mén)1、2，在滑塊上固定一豎直遮光條，滑塊用細(xì)線繞過(guò)定滑輪與鉤碼相連．
（1）在調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平時(shí)．滑塊不掛鉤碼和細(xì)線，接通氣源后，給滑塊一個(gè)初速度，使它從軌道右端向左運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)滑塊通過(guò)光電門(mén)1的時(shí)間小于通過(guò)光電門(mén)2的時(shí)間．下列能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)整導(dǎo)軌水平的措施是A
A．調(diào)節(jié)Q使軌道右端升高一些
B．調(diào)節(jié)P使軌道左端升高一些
C．使P、Q間的距離適當(dāng)大一些
D．減小滑塊的質(zhì)量
（2）氣墊導(dǎo)軌調(diào)好后，測(cè)出光電門(mén)1、2間的距離L，遮光條的寬度d，滑塊和遮光條的總質(zhì)量M，鉤碼質(zhì)量m．重力加速度為g，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)1、2的時(shí)間t₁、t₂，若系統(tǒng)機(jī)械能守恒成立，則表達(dá)式
mgL=$\frac{1}{2}$（m+M）（$\fracpnizslz{{t}_{1}^{2}}$）²-$\frac{1}{2}$（m+M）（$\frac9v55hhv{{t}_{2}^{2}}$）²（用題中所給物理量的符號(hào)表示）

Answer 1

分析 明確實(shí)驗(yàn)原理以及氣墊導(dǎo)軌裝置的特點(diǎn)可正確解答；
表示出鉤碼的重力勢(shì)能減少量和系統(tǒng)動(dòng)能增加量的大小來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

解答 解：（1）不掛鉤碼和細(xì)線，接通氣源，滑塊從軌道右端向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)滑塊通過(guò)光電門(mén)1的時(shí)間小于通過(guò)光電門(mén)2的時(shí)間．說(shuō)明滑塊做加速運(yùn)動(dòng)，也就是左端低，右端高．所以實(shí)施下列措施能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)調(diào)整目標(biāo)的是調(diào)節(jié)P使軌道左端升高一些，調(diào)節(jié)Q使軌道右端降低一些．故選A．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)出光電門(mén)1、2間的距離L，遮光條的寬度d，滑塊和遮光條的總質(zhì)量M，鉤碼質(zhì)量m．由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)1、2的時(shí)間t₁、t₂，
滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度可近似認(rèn)為是滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)的平均速度．
鉤碼的重力勢(shì)能減少了：mgL，系統(tǒng)動(dòng)能增加了：$\frac{1}{2}$（m+M）（$\fracuwtgjje{{t}_{1}}$）²-$\frac{1}{2}$（m+M）（$\fracul944la{{t}_{2}}$）²  
則系統(tǒng)機(jī)械能守恒成立的表達(dá)式是mgL=$\frac{1}{2}$（m+M）（$\fraclnn34ot{{t}_{1}}$）²-$\frac{1}{2}$（m+M）（$\frachuihk8h{{t}_{2}}$）²；
故答案為：（1）B；（2）$\frac{1}{2}$（m+M）（$\fracofmtjdz{{t}_{1}}$）²-$\frac{1}{2}$（m+M）（$\fraczxl94sk{{t}_{2}}$）²．

點(diǎn)評(píng) 常用儀器的讀數(shù)要掌握，這是物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)．處理實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要找出實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理我們可以尋找需要測(cè)量的物理量和需要注意的事項(xiàng)．