题目

某同学利用如图3所示的气垫导轨装置验证机械能守恒定律。在气垫导轨上安装了两光电门1、2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连。 (1)实验时要调整气垫导轨水平。不挂钩码和细线，接通气源，如果滑块________________，则表示气垫导轨调整至水平状态。 (2)不挂钩码和细线，接通气源，滑块从轨道右端向左运动的过程中，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间。实施下列措施能够达到实验调整目标的是________。 A．调节P使轨道左端升高一些 B．调节Q使轨道右端降低一些 C．遮光条的宽度应适当大一些 D．滑块的质量增大一些 E．气源的供气量增大一些 (3)实验时，测出光电门1、2间的距离L，遮光条的宽度d，滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m。由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t1 、t2，则系统机械能守恒成立的表达式是________________________________。 图3 答案：【解析】(1)在不挂钩码和细线，接通气源，如果滑块能在任意位置静止或通过两光电门的时间相等，则表示气垫导轨调整至水平状态。 (2)滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间，说明滑块做加速运动，轨道右端高，左端低，因此达到实验调整目的的调节方式为A、B。 (3)系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量，即mgL＝(m＋M)()2－(m＋M)()2。答案：(1)能在导轨任意位置静止或通过两光电门的时间相等 (2)AB　(3)mgL＝(m＋M)()2－(m＋M)()2

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