Question

Ⅰ．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△t=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、滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s和______（文字说明并用相应的字母表示）．
（3）本实验通过比较______和______

 

Answer

Ⅰ题的关键是对钩码与滑块组成的系统满足机械能守恒的条件，应有mgs=；Ⅱ题的关键是根据闭合电路欧姆定律估算出电路中的最大电阻，然后选取与之最接近的滑动变阻器，再根据闭合电路欧姆定律联立方程，注意把看成电源的内阻，解出r的表达式即可．
【解析】
Ⅰ（1）判断导轨是否水平的方法是：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）．   
（2）游标卡尺读数为d=5mm+2×0.1mm=5.2mm=0.52cm，由v==s=0.43m/s，根据机械能守恒定律应有mgs==，可见还需要测量滑块的质量M．
（3）本次实验通过比较mgs和是否相等来验证机械能是否守恒．
Ⅱ①根据闭合电路欧姆定律可求出电路中的最大电阻为==Ω=15Ω，所以滑动变阻器应选．
②实物连线如图所示

③根据闭合电路欧姆定律有E=+，E=，解得r=
故答案为Ⅰ（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）
          （2）0.52，0.43，滑块的质量M
          （3）mgs 
Ⅱ①
        ②如图
        ③