Question

【題目】某實驗小組用如圖1所示的裝置來驗證機械能守恒定律。彎曲的氣墊導軌放到桌面上，在其末端兩側安置好光電門，滑塊上固定遮光條。

（1）實驗時要調整氣墊導軌水平。接通氣源，調整氣墊導軌底座調節水平的螺絲，如果滑塊_________，則表示氣墊導軌調整至水平狀態。

（2）實驗前先用刻度尺測出遮光條的寬度d，示數如圖2所示，則d=_________。

（3）將滑塊從傾斜的氣墊導軌某位置由靜止釋放，記錄滑塊通過光電門時的遮光時間，則可以求得滑塊經過光電門時的速度v=_________。（實驗中所測物理量的符號表示）

（4）已知重力加速度為g，改變滑塊從傾斜的氣墊導軌上由靜止釋放時的位置，測量H和，在誤差允許的范圍內，如果滿足_________，即可驗證機械能守恒。（實驗中所測物理量的符號表示）

Answer 1

【答案】（1）勻速運動； （2）2.0mm； （3） （4）

【解析】

導軌水平時，滑塊在導軌上做勻速運動；刻度尺讀數保留到最小刻度的下一位；若時間很短時平均速度可認為是瞬時速度；根據能量關系找到要驗證的關系式。

（1）實驗時要調整氣墊導軌水平。接通氣源，調整氣墊導軌底座調節水平的螺絲，如果滑塊勻速運動，則表示氣墊導軌調整至水平狀態。

（2）由圖可知：d=2.0mm。

（3）滑塊經過光電門時的速度；

（4） 滑塊重力勢能的減小量：mgH；動能的增加量：，即要驗證的關系為： 或者：.