Question

某同學利用如圖丙所示的氣墊導軌裝置驗證系統(tǒng)機械能守恒定律．在氣墊導軌上安裝了兩光電門1、2，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線繞過定滑輪與鉤碼相連．

①實驗時要調(diào)整氣墊導軌水平．不掛鉤碼和細線，接通氣源，釋放滑塊，如果滑塊

能在氣墊導軌上靜止或做勻速運動或滑塊經(jīng)兩個光電門的時間相等

，則表示氣墊導軌已調(diào)整至水平狀態(tài)．
②不掛鉤碼和細線，接通氣源，滑塊從軌道右端向左運動的過程中，發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門1的時間小于通過光電門2的時間．實施下列措施能夠達到實驗調(diào)整目標的是

AB

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實驗時，測出光電門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)字計時器讀出遮光條通過光電門1、2的時間t₁、t₂，則系統(tǒng)機械能守恒成立的表達式是

mgL=

1

2

（m+M）（

d

t1

）²-

1

2

（m+M）（

d

t2

）²

．

Answer 1

分析：明確實驗原理以及氣墊導軌裝置的特點可正確解答；
表示出鉤碼的重力勢能減少量和系統(tǒng)動能增加量的大小來驗證機械能守恒定律．

解答：解：①實驗時要調(diào)整氣墊導軌水平．不掛鉤碼和細線，接通氣源，如果滑塊能在氣墊導軌上靜止或做勻速運動或滑塊經(jīng)兩個光電門的時間相等，則表示氣墊導軌調(diào)整至水平狀態(tài)．
②不掛鉤碼和細線，接通氣源，滑塊從軌道右端向左運動的過程中，發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門1的時間小于通過光電門2的時間．說明滑塊做加速運動，也就是左端低，右端高．所以實施下列措施能夠達到實驗調(diào)整目標的是調(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AB．
③實驗時，測出光電門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)字計時器讀出遮光條通過光電門1、2的時間t₁、t₂，
滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度可近似認為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度．
鉤碼的重力勢能減少了：mgL，系統(tǒng)動能增加了：

1

2

（m+M）（

d

t1

）²-

1

2

（m+M）（

d

t2

）²    
則系統(tǒng)機械能守恒成立的表達式是mgL=

1

2

（m+M）（

d

t1

）²-

1

2

（m+M）（

d

t2

）²    
故答案為：
①能在氣墊導軌上靜止或做勻速運動或滑塊經(jīng)兩個光電門的時間相等   
②AB  
③mgL=

1

2

（m+M）（

d

t1

）²-

1

2

（m+M）（

d

t2

）²

點評：常用儀器的讀數(shù)要掌握，這是物理實驗的基礎(chǔ)．處理實驗時一定要找出實驗原理，根據(jù)實驗原理我們可以尋找需要測量的物理量和需要注意的事項．