Question

（2013·天津?qū)氎娓呷�模擬，9題）（2）（6分）某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖甲所示。在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個光電傳感器A、B，滑塊P上固定一寬度為d的遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會輸出電壓，兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計算機相連�；瑝K在細線的牽引下向左加速運動，遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時，通過計算機可以得到如圖乙所示的電壓U隨時間t變化的圖象。

①實驗前，接通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，當圖乙中的_______（選填“＞”、“＝”或“＜”）時，說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平。

②滑塊P用細線跨過定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由圖甲所示位置釋放，通過計算機得到如圖乙所示圖像，若、、d和m已知，要驗證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機械能是否守恒，還應(yīng)測出的物理量是_______和_______。

Answer 1

①  = ；②滑塊質(zhì)量，兩光電傳感器間距離. （每空2分）

【解析】（2）①如果遮光條通過光電門的時間相等，則說明遮光條做勻速運動，即說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平．

②要驗證滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機械能是否守恒，就應(yīng)該去求出動能的增加量和重力勢能的減小量，光電傳感器測量瞬時速度是實驗中常用的方法，由于光電門的寬度很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度，進而可得滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)動能的增加量，滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)的重力勢能的減小量△E_p=mgL，所以還應(yīng)測出滑塊質(zhì)量M，兩光電傳感器間的距離L．