Question

【題目】如圖甲所示是利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，導(dǎo)軌上安裝了1、2兩個(gè)光電門，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，細(xì)線與導(dǎo)軌平行．

（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度如圖乙所示，則遮光條的寬度為_____mm．

（2）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1的時(shí)間大于通過(guò)光電門2的時(shí)間．為調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平，可采取的措施是_____．

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．遮光條的寬度應(yīng)適當(dāng)大一些

D．滑塊的質(zhì)量增大一些

（3）正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，測(cè)出滑塊和遮光條的總質(zhì)量M，鉤碼質(zhì)量m，遮光條的寬度用d表示，重力加速度為g．現(xiàn)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，實(shí)驗(yàn)中滑塊經(jīng)過(guò)光電門2時(shí)鉤碼未著地，測(cè)得兩光電門中心間距s，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門1、2的時(shí)間分別為t1、t2，則驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式是_____．

Answer 1

【答案】5.40; B; ;

【解析】

（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．

（2）根據(jù)滑塊通過(guò)光電門的時(shí)間大小判斷出速度的大小，從而確定哪一端偏低了．

（3）根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度等于瞬時(shí)速度得出滑塊通過(guò)兩光電門的瞬時(shí)速度，從而得出系統(tǒng)動(dòng)能的增加量，根據(jù)下降的高度求出系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量，得出所需驗(yàn)證的機(jī)械能守恒表達(dá)式．

（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為5mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×8mm=0.40mm，則最終讀數(shù)為5.40mm．

（2）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1的時(shí)間大于通過(guò)光電門2的時(shí)間，可知速度越來(lái)越大，左端偏低，應(yīng)調(diào)節(jié)P使軌道左端升高一些．故選：B．

（3）滑塊通過(guò)兩光電門的瞬時(shí)速度 ，，則系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量△Ep=mgs，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量 ．則需驗(yàn)證的機(jī)械能守恒的表達(dá)式為： ．

故答案為：（1）5.40 （2）B （3）