Question

【題目】某同學(xué)利用如圖所示的氣墊導(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)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2的時(shí)間小于通過(guò)光電門1的時(shí)間。實(shí)施下列措施能夠讓導(dǎo)軌水平的是________；

A．調(diào)節(jié)Q使軌道左端升高一些 B．調(diào)節(jié)P使軌道右端升高一些

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

(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量擋光片的寬度d如圖所示，則d=________mm；

(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，寫出由M和m組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒成立的表達(dá)式_____________________________。

Answer 1

【答案】A 3.700

【解析】

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；螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀。

：（1）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2的時(shí)間小于通過(guò)光電門1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)Q使軌道左端升高一些，或調(diào)節(jié)P使軌道右端降低一些，故選A；

（2）螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為3.5mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×20.0mm=0.200mm，所以最終讀數(shù)為3.5mm+0.200mm=3.700mm；

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，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，滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度可近似認(rèn)為是滑塊經(jīng)過(guò)光電門的平均速度，所以，；

過(guò)程中鉤碼的重力勢(shì)能減少了：，系統(tǒng)動(dòng)能增加了

則系統(tǒng)機(jī)械能守恒成立的表達(dá)式是：

故本題的答案為：（1）B （2）3.700 （3）