Question

某同學(xué)利用如圖丙所示的氣墊導(dǎo)軌裝置驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律。在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩光電門1、2，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過(guò)定滑輪與鉤碼相連。

① 實(shí)驗(yàn)時(shí)要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平。不掛鉤碼和細(xì)線，接通氣源，如果滑塊         ，則表示氣墊導(dǎo)軌調(diào)整至水平狀態(tài)。
② 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1的時(shí)間小于通過(guò)光電門2的時(shí)間。實(shí)施下列措施能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)調(diào)整目標(biāo)的是    

A．調(diào)節(jié)P使軌道左端升高一些

B．調(diào)節(jié)Q使軌道右端降低一些

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

E．氣源的供氣量增大一些
③ 實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)出光電門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1、2的時(shí)間t₁、t₂，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒成立的表達(dá)式是                               。

Answer 1

① 能在氣墊導(dǎo)軌上靜止或做勻速運(yùn)動(dòng)或滑塊經(jīng)兩個(gè)光電門的時(shí)間相等
② AB 
③ mgL = (m + M)()² – (m + M)()²   

解析試題分析：氣墊導(dǎo)軌若處于水平狀態(tài)，不掛鉤碼和細(xì)線，接通氣源，滑塊應(yīng)處于平衡狀態(tài)——靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。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1的時(shí)間小于通過(guò)光電門2的時(shí)間，說(shuō)明滑塊在做加速運(yùn)動(dòng)，滑塊自身的重力在做 正功，即左端較右端低。滑塊通過(guò)光電門1、2的過(guò)程中，鉤碼和小車組成的系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能為mgL，通過(guò)光電門2的速度為，通過(guò)光電門1的速度為，則系統(tǒng)增加的動(dòng)能為 (m + M)()² – (m + M)()²  。
考點(diǎn)：本題考查機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。