Question

某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．

（1）实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，利用现有器材如何判断导轨是否水平？

                                                                   ．

（2）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=      cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt=1.2×10^-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为      m/s．在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、       和      （文字说明并用相应的字母表示）．

（3）本实验通过比较             和              在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），从而验证了系统的机械能守恒．

Answer

（1）接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，若滑块基本保持静止，则说明导轨是水平的（或轻推滑块，滑块能基本做匀速直线运动）．（1分）

（2）0.52（2分）      0.43（1分） 

滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s（1分）  滑块的质量M（1分）

（3）  mgs（1分）  （1分）

【解析】本实验中若钩码和滑块所组成的系统机械能守恒,则应满足钩码重力势能的减小等于钩码和滑块动能的增加,即mgh=,这就是实验所要验证的关系式,为得到有效的验证, 钩码和滑块在运动过程中所受的摩擦尽量小,故可利用气垫导轨进行实验,且要调整气垫导轨底座使之水平.实验中需测量的物理量可从上面的关系式中找寻.

思维拓展：物理实验的复习重点是理解实验原理和掌握实验方法，特别是实验原理，任何变化都离不开实验原理.复习中要注意从原理出发找方法、选器材、定方案.