利用滑块在倾斜气垫导轨上的运动来验证机械能守恒定律．如图1所示，将长为L、原来已调至水平的气垫导轨的左端垫高H，在导轨上间距为l的两点处分别安装光电门P1和P2．（1）用20分度的

Question

利用滑块在倾斜气垫导轨上的运动来验证机械能守恒定律．如图1所示，将长为L、原来已调至水平的气垫导轨的左端垫高H，在导轨上间距为l的两点处分别安装光电门P₁和P₂．
（1）用20分度的游标卡尺测量滑块上遮光条的宽度，测量结果如图2所示，则遮光条的宽度d=______cm．
（2）接通气源及光电计时器，将滑块从导轨左端自由释放．测得滑块通过第1个光电门时遮光时间为△t₁=0.5ms，则滑块通过第1个光电门时的速度为______m/s．
（3）为了完成实验，除了上面提到的物理量外，还应测出的物理量是______（用文字和相应的符号表示）
（4）若滑块在气垫导轨上的运动过程中机械能守恒，则应有关系式

mg(H)/(L)l=(1)/(2)m（(d)/(△t2)）²-(1)/(2)m（(d)/(△t1)）²

mg(H)/(L)l=(1)/(2)m（(d)/(△t2)）²-(1)/(2)m（(d)/(△t1)）²

成立 （用题中给出的、测出的及还应测出的物理量的符号表示）

Answer 1

（1）由图可知，游标对齐的格数为3；
则其读数为：0+0.05×3=0.15mm=0.015cm；
（2）由平均速度公式可得：v=(△x)/(△t)=(0.015cm)/(0.5ms)=(1.5×10−4)/(0.5×10−3)m/s=0.3m/s；
（3）为了验证机械能守恒，还应求出其经过第二个光电门的速度；故应测出滑块经过第2个光电门时的遮光时间△t₂，
（4）若守恒定律成立，则减小的重力势能与增加的动能相等，即mg(H)/(L)l=(1)/(2)m（(d)/(△t2)）²-(1)/(2)m（(d)/(△t1)）²（等式两边的质量m可以约去）．
故答案为：（1）0.015；（2）0.3；（3）测出滑块经过第2个光电门时的遮光时间△t₂，（4）mg(H)/(L)l=(1)/(2)m（(d)/(△t2)）²-(1)/(2)m（(d)/(△t1)）²（等式两边的质量m可以约去）．