某同学用气垫导轨做侧滑块加速度和验证机械能守恒定律实验，A、B为气垫导轨上的两个光电门，当滑块在气垫导轨上滑动通过两光电门时，连接在光电门上的数字计时器记录滑块上的挡光

Question

某同学用气垫导轨做侧滑块加速度和验证机械能守恒定律实验，A、B为气垫导轨上的两个光电门，当滑块在气垫导轨上滑动通过两光电门时，连接在光电门上的数字计时器记录滑块上的挡光片挡光时间，两光电门间的距离为L．

（1）先用一螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图2所示，读数为d=___cm．
（2）实验开始先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定气垫导轨是否水平？
___
（3）让滑块在图示1位置由静止开始在悬挂重物的牵引下向左运动，牵引滑块的细绳始终保持水平，滑块通过A、B两光电门的时间分别为t₁、t₂，则此次运动过程中，滑块运动的加速度大小为___（用题设中各物理量符号表示）．要利用此过程验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量为___（填物理量及符号），要验证机械能守恒的表达式为___（用顺设中各物理量符号表示）．

Answer 1

（1）螺旋测微器的读数为：
d=6.5+22.5×0.01mm=6.725mm=0.6725cm
（2）气垫导轨处于水平时，滑块受力平衡，故可以取下牵引重物，M放在任意位置不动，或取下牵相重物，轻推滑块，数字计时器记录每一个光电门的电束被挡住的时间都相等；
（3）经过光电门的速度v=(d)/(t)；
由v²-v₀²=2ax可知，
（(d)/(t1)）²-（(d)/(t2)）²=2aL；
解得：
a=(d2)/(2L)（(1)/(t21)-(1)/(t22)）
要想验证机械能守恒，还需要测量滑块的质量M，以及悬挂重物的质量m，根据机械能守恒定律可知：
mgL=(1)/(2)（M+m）d²（（(1)/(t21)-(1)/(t22)）；
故答案为：（1）0.6725；（2）可以取下牵引重物，M放在任意位置不动，或取下牵相重物，轻推滑块，数字计时器记录每一个光电门的电束被挡住的时间都相等；
（3）滑块的质量M，以及悬挂重物的质量m；
mgL=(1)/(2)（M+m）d²（（(1)/(t21)-(1)/(t22)）；