Question

【題目】某興趣小組在實驗室驗證機械能守恒定律時實驗裝置如圖甲所示。在氣墊導軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個光電門A、B，滑塊P上固定一遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電門的傳感器就顯示出遮光的時間，滑塊在細線的牽引下向左加速運動，遮光條經過光電門A、B時，顯示的時間分別為和。

(1)實驗前，接通氣源，將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導軌上，輕推滑塊，當光電顯示的時間____ (選填“”、“”或“”)時，說明氣墊導軌已經水平。

(2)該組同學用游標卡尺測量遮光條的寬度d，測量示數如圖乙所示，則d=_________cm。

(3)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，重力加速度為g，若、、、鉤碼的質量、滑塊的質量M和兩光電門間的距離L均為已知，若上述物理量間滿足關系式_____________，則表明在上述實驗過程中，滑塊和砝碼組成的系統機械能守恒。

Answer 1

【答案】 = 1.075

【解析】（1）實驗前，接通氣源，將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導軌上，輕推滑塊，當光電顯示的時間Δt1=Δt2時，說明滑塊勻速運動，氣墊導軌已經水平。

（2）d=1cm+0.05mm×15=1.075cm.

（3）系統重力勢能的減小量為mgL，滑塊通過兩光電門的瞬時速度分別為：v1＝，v2＝；則系統動能的增加量為：△Ek＝ (M+m)(v22v12)= (M+m)( )2 (M+m)( )2；若機械能守恒，滿足：mgL= (M+m)( )2 (M+m)( )2