Question

【題目】氣墊導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上固定一遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會輸出高電壓，兩光電傳感器采集數據后與計算機相連。滑塊在細線的牽引下向左加速運動，遮光條經過光電傳感器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，按通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導軌上，輕推滑塊，當圖乙中的△t1___△t2（選填“>”、“=”或“<”）時，說明氣墊導軌已經水平。用螺旋測微器測遮光條寬度d，測量結果如圖丙所示，則d =_______mm。

（2）將滑塊P用細線跨過氣墊導軌左端的定滑輪與質量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由圖甲所示位置釋放，通過計算機得到的圖象如圖乙所示，若△t1、△t2、m和d已知，要驗證滑塊和鉤碼組成的系統機械能是否守恒，還應測出______和__________（寫出物理量的名稱及符號）。

（3）若上述物理量間滿足關系式________________________________，則表明在上述過程中，滑塊和鉤碼組成的系統機械能守恒。（重力加速度為g）

（4）在對數據進行處理時，發現關系式兩邊結果并不嚴格相等，其原因可能是_______________。（寫出一種即可）

Answer 1

【答案】 = 8.476（在8.475﹣8.477之間均算對） 滑塊質量M 兩光電門間的距離L mgL=（m+M）（）2﹣（m+M）（）2 受到了阻力作用

【解析】試題分析：（1）在氣墊導軌水平時，滑塊在水平方向上受力平衡，做勻速直線運動，所以，螺旋測微器的讀數為：

（2）（3）系統的機械能守恒，則鉤碼減小的重力勢能等于鉤碼與滑塊的動能增加量，所以有，其中， ，帶入可得，即還需要測量滑塊的質量M，和兩光電門之間的距離L，

（4）實驗過程中存在“空氣阻力、摩擦力、阻力”