Question

【題目】某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)實(shí)驗(yàn)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(gè)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(shí)間，滑塊在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動(dòng)，遮光條經(jīng)過光電門A、B時(shí)，顯示的時(shí)間分別為和。

(1)實(shí)驗(yàn)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(dāng)光電顯示的時(shí)間____ (選填“”、“”或“”)時(shí)，說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平。

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

(3)滑塊P用細(xì)線跨過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由圖甲所示位置釋放，重力加速度為g，若、、、鉤碼的質(zhì)量、滑塊的質(zhì)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(guān)系式_____________，則表明在上述實(shí)驗(yàn)過程中，滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。

Answer 1

【答案】 = 1.075

【解析】（1）實(shí)驗(yàn)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(dāng)光電顯示的時(shí)間Δt1=Δt2時(shí)，說明滑塊勻速運(yùn)動(dòng)，氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平。

（2）d=1cm+0.05mm×15=1.075cm.

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