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(mén)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，釋放滑塊，如果滑塊

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(mén)的時(shí)間相等

，則表示氣墊導(dǎo)軌已調(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(mén)1的時(shí)間小于通過(guò)光電門(mén)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

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(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(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，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒成立的表達(dá)式是

mgL=

1

2

（m+M）（

d

t1

）²-

1

2

（m+M）（

d

t2

）²

．

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(mén)的時(shí)間相等，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(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AB．
③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：

1

2

（m+M）（

d

t1

）²-

1

2

（m+M）（

d

t2

）²    
則系統(tǒng)機(jī)械能守恒成立的表達(dá)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(dǎo)軌上靜止或做勻速運(yùn)動(dòng)或滑塊經(jīng)兩個(gè)光電門(mén)的時(shí)間相等   
②AB  
③mgL=

1

2

（m+M）（

d

t1

）²-

1

2

（m+M）（

d

t2

）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)．