题目内容
【题目】用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．气垫导轨上A处安装了一个光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用绕过气垫导轨左端定滑轮的细线与钩码相连，每次滑块都从同一位置由静止释放，释放时遮光条位于气垫导轨上B位置的上方．
(1) 某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d＝________mm.
(2) 实验中，接通气源，滑块静止释放后，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为t，测得滑块质量为M，钩码质量为m，A、B间的距离为L.在实验误差允许范围内，钩码减小的重力势能mgL与________(用直接测量的物理量符号表示)相等，则机械能守恒．
(3) 下列不必要的一项实验要求是________(请填写选项前对应的字母)．
A. 滑块必须由静止释放 B. 应使滑块的质量远大于钩码的质量
C. 已知当地重力加速度 D. 应使细线与气垫导轨平行
(4) 分析实验数据后发现，系统增加的动能明显大于钩码减小的重力势能，原因是_______________________________________________________________________________.
【答案】 2.70 
B 气垫导轨右端偏高
【解析】（1）由图知第14条刻度线与主尺对齐，d=2mm+14×0.05mm=2.70mm；
（2）滑块和钩码的速度为： 
，增加的动能为： 
，当减少的重力势能与增加的动能相等时，机械能守恒即： 
。
（3）因为只有一个光电门只能测出末速度，所以要求初速度必须为零，即滑块必须由静止释放，故A必要；因为是验证机械能是否守恒，所以不要求滑块的质量远大于钩码的质量，故B不必要；由上可知在计算公式中含有重力加速度，故C必要；应将气垫导轨调节水平，保持拉线方向与木板平面平行，这样拉力才等于合力，故D必要。所以选B。
（4）系统增加的动能明显大于钩码减小的重力势能，原因是气垫导轨右端偏高。
