气垫导轨装置如图甲所示.由导轨.滑块.挡光条.光电门等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔.向导轨空腔内不断通入压缩空气.压缩空气会从小孔中喷出.使滑块稳定地漂浮在导轨上.这样可忽略滑块所受的摩擦力. 用数字计时器测量滑块通过光电门的时间.从而计算滑块通过光电门时的速度.测量时.在滑块上插一块挡光条.如图丙所示题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

（(8分)气垫导轨装置如图甲所示，由导轨、滑块、挡光条、光电门等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔。向导轨空腔内不断通入压缩空气，压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上(图乙)，这样可忽略滑块所受的摩擦力。

用数字计时器测量滑块通过光电门的时间，从而计算滑块通过光电门时的速度。测量时，在滑块上插一块挡光条，如图丙所示。挡光条前沿经过光电门时开始计时，后沿经过光电门时计时停止，计时器上显示的就是滑块发生位移l所用的时间。

如图所示，某同学用一端安装有光电门的上述气垫导轨AB做验证机械能守恒定律的实验。当光电门中有物体通过时与之连接的数字计时器(图中未画出)能够显示挡光时间。实验中，B端放在水平桌面上，而A端用完全相同的小木块垫高，将滑块自A端由静止释放，由数字计时器记录挡光时间。通过调整A端所垫小木块的数量，改变下落高度，再重复做实验，已知挡光条长度为4.00 cm，。

(1)A端所有小木块的高度之和即为滑块滑动过程中下落的高度。用游标卡尺测量其中一块小木块的高度如图，其读数为_________cm。

(2)某次实验中，滑块通过光电门时，数字计时器显示挡光时间为2×10^-2S，则小滑块通过光电门的速度为___ __m／s。

(3)根据实验中测量的速度v，滑块下落的高度h，做出随下落的高度h变化的图象，下列各图中正确的是：

(4)若滑块是从C点由静止释放的，还想完成验证机械能守恒定律实验。必须测量下列哪些物理量 ( )

A．数字计时器显示的挡光时间 B . 滑块的质量

C． BC两点的高度差 D．AB和BC的长度，所有小木块的高度

(1) (2分) 2。06 。(2)（ 2分） 2

(3) （ 2分） C (4) （ 2分） AC或AD

练习册系列答案

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科目：高中物理 来源： 题型：

某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验；气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成．

（l）下面是实验的主要步骤：
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
②向气垫导轨通入压缩空气；
③接通光电计时器；
④把滑块2静止放在气垫导轨的中间；
⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；
⑥释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧固定弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门后依次被制动；
⑦读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为滑块1通过光电门1的挡光时间△t₁=10.01ms，通过光电门2的挡光时间△t₂=49.99ms，滑块2通过光电门2的挡光时间△t₃=8.35ms；
⑧测出挡光片的宽度d=5mm，测得滑块1（包括撞针）的质量为m_l=300g，滑块2（包括弹簧）质量为m₂=200g；
（2）数据处理与实验结论：
①实验中气垫导轨的作用是

②碰撞前滑块l的速度v_l为

m/s；碰撞后滑块1的速度v₂为

m/s；滑块2的速度v₃为

m/s；（结果保留两位有效数字）
③在误差允许的范围内，通过本实验，同学们可以探究出哪些物理量是不变的？通过对实验数据的分析说明理由．（至少回答2个不变量）．
a．

b．

．

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科目：高中物理 来源：2014届度江苏省扬州市高三第一学期期中检测物理试卷（解析版） 题型：实验题

(8分)气垫导轨可以在导轨和滑块之间形成一薄层空气膜，使滑块和导轨间的摩擦几乎为零，因此可以利用气垫导轨装置来验证机械能守恒定律。( )

⑴如图所示，做实验时，将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器(图中未画出)，可读出遮光条通过光电门的时间为Δt，用游标卡尺测得遮光条宽度为d，用刻度尺测得释放位置到光电门中心的距离为x，气垫导轨总长为L，其最右端离桌面的高度为h，滑块和遮光条总质量为M，已知重力加速度为g，这一过程中滑块减少的重力势能表达式为，滑块获得的动能表达式为；(以上表达式均用已知字母表示)