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=2.0×10^-3s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为       m/s．
（3）本实验除了上述器材外还需            ，并比较                的大小，如在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），就可验证系统的机械能守恒．

Answer 1

（1）开启气垫导轨让滑块能悬浮在导轨上静止
（2）0.52   2.6       （3） 天平  和

试题分析：（1）开启气垫导轨让滑块能悬浮在导轨上静止，则滑块受重力与支持力处于平衡状态，说明气垫导轨底座使水平。
（2）游标卡尺读数方法：首先读出游标尺0刻线对应的主尺的整数部分读作n毫米，然后读出游标尺第几个刻度线和主尺刻度线对齐，读作m，最后读数为：(m+n×0.1)mm，所以本题读作5mm+2×0.1mm=5.2mm即0.52cm；滑块经过光电门时的瞬时速度为；
（3）验证系统机械能守恒，需知钩码和滑块的质量、，质量由天平测量，则本实验除了上述器材外还需天平；如在实验误差允许的范围内钩码重力势能的减少量，与系统动能的增加量相等，就可验证系统的机械能守恒。
点评：此题关键是遮光条通过光电门的时间极短，则可认为滑块匀速经过光电门。