Question

8．某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒．

①實驗前需要調整氣墊導軌底座使之水平，利用現(xiàn)有器材如何判斷導軌是否水平？開通氣源，滑塊放置在導軌上能保持靜止．
②測得遮光條的寬度d=0.50cm；實驗時將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t=2.0×10^-2s，則滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為0.25m/s．在本次實驗中還需要測量的物理量有：鉤碼的質量m、滑塊質量M和初時滑塊與光電門間距離L（文字說明并用相應的字母表示）．
③本實驗通過比較mgL和$\frac{1}{2}（M+m）{v}^{2}$在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等（用測量的物理量符號表示），從而驗證了系統(tǒng)的機械能守恒．

Answer 1

分析 根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度求出滑塊通過光電門的速度大�。�根據(jù)實驗的原理，通過機械能守恒確定所需測量的物理量．

解答 解：①判斷導軌是否水平，可以開通氣源，滑塊放置在導軌上能保持靜止
②③滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度v=$\fracesys10a{△t}=\frac{0.50×1{0}^{-2}}{2×1{0}^{-2}}m/s=0.25m/s$．
根據(jù)機械能守恒有：$mgL=\frac{1}{2}（M+m）{v}^{2}$，通過判斷mgL和$\frac{1}{2}（M+m）{v}^{2}$是否相等，判斷系統(tǒng)機械能是否守恒．
實驗要測量的物理量是滑塊的質量M、鉤碼的質量m和初時滑塊與光電門間的距離L．
故答案為：①開通氣源，滑塊放置在導軌上能保持靜止
②0.25  滑塊質量M   初時滑塊與光電門間距離L
③mgL    $\frac{1}{2}$（m+M）v²

點評 解決本題的關鍵知道實驗的原理，通過機械能守恒得出表達式，從而確定所需測量的物理量，基礎題．