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 實驗時要調整氣墊導軌水平。不掛鉤碼和細線，接通氣源，如果滑塊          ，則表示氣墊導軌調整至水平狀態(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整目標的是    

A．調節(jié)P使軌道左端升高一些       

B．調節(jié)Q使軌道右端降低一些

C．遮光條的寬度應適當大一些       

D．滑塊的質量增大一些

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量M，鉤碼質量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                                。

 

Answer 1

【答案】

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

② AB 

③ mgL = (m + M)()² – (m + M)()²   

【解析】

試題分析：氣墊導軌若處于水平狀態(tài)，不掛鉤碼和細線，接通氣源，滑塊應處于平衡狀態(tài)——靜止或勻速直線運動狀態(tài)。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，說明滑塊在做加速運動，滑塊自身的重力在做 正功，即左端較右端低。滑塊通過光電門1、2的過程中，鉤碼和小車組成的系統(tǒng)減少的重力勢能為mgL，通過光電門2的速度為，通過光電門1的速度為，則系統(tǒng)增加的動能為 (m + M)()² – (m + M)()²   。

考點：本題考查機械能守恒定律的實驗驗證。