Question

(9分)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。

⑴實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，利用現(xiàn)有器材如何判斷導(dǎo)軌是否水平？
                                                                                     ；
⑵已知遮光條的寬度d＝0.52cm，實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間t＝1.2×10^－2s，則滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度是       m/s，在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、         和         (文字說明并用相應(yīng)的字母表示)。
⑶本實(shí)驗(yàn)通過比較         和         在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等(用測量的物理量符號(hào)表示，重力加速度g為已知)，從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。

Answer 1

⑴接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上，若滑塊基本保持靜止，則說明導(dǎo)軌是水平的(或輕推滑塊，滑塊基本能做勻速直線運(yùn)動(dòng))；⑵0.43，滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s，滑塊的質(zhì)量M；⑶mgs，

解析試題分析：⑴當(dāng)滑塊在氣墊導(dǎo)軌上保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，即可說明氣墊導(dǎo)軌底座水平，因此判斷的方法是：接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導(dǎo)軌上，若滑塊基本保持靜止(或輕推滑塊，滑塊基本能做勻速直線運(yùn)動(dòng))，則說明導(dǎo)軌是水平的；
⑵根據(jù)速度的定義式可知，滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為：v＝＝0.43m/s，要達(dá)到驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒的目的，則需要比較系統(tǒng)減少的重力勢能mgs和系統(tǒng)增加的動(dòng)能，因此還需要測量滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s，滑塊的質(zhì)量M；
由⑵中分析可知：＝，即比較mgs和即可。
考點(diǎn)：本題主要考查了以物塊在氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)為背景的驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)問題，屬于中檔題。