Question

【題目】圖乙為利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置．

（1）實(shí)驗(yàn)前先要調(diào)整導(dǎo)軌水平，簡述調(diào)整方法___________________________．

（2）用游標(biāo)卡尺測遮光板的寬度，如圖丙所示，則遮光板的寬度L=_______________cm。

（3）若本實(shí)驗(yàn)中，已知鉤碼質(zhì)量m，由光電計(jì)時(shí)器測得遮光板先后通過兩個(gè)光電門(如圖甲所示)的時(shí)間分別為Δt1、Δt2，為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，除此以外還應(yīng)測出__________________________．(寫出相應(yīng)的物理量及其符號)

（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從光電門1左側(cè)某位置由靜止釋放(如圖乙所示)，若滑塊、鉤碼系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則應(yīng)有關(guān)系式____________________________成立．(用上述已知的和測得的各物理的字母表示，已知當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?/span>g)

Answer 1

【答案】 不掛鉤碼、接通氣墊導(dǎo)軌的氣源后輕推滑塊看是否做勻速運(yùn)動(dòng)(或看滑塊是否能在不同位置處都能保持靜止) 0.27cm 滑塊質(zhì)量M和兩個(gè)光電門間的距離x mgx＝ (M＋m)[( )2－()2]

【解析】(1) 不掛鉤碼、接通氣墊導(dǎo)軌的氣源后輕推滑塊看是否做勻速運(yùn)動(dòng)(或看滑塊是否能在不同位置處都能保持靜止)；

(2) 游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為：0.2cm，游標(biāo)尺上第7個(gè)刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為7×0.1mm=0.7mm=0.07cm，

所以最終讀數(shù)為：0.2cm+0.07cm=0.27cm；

(3)(4) 由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度

滑塊通過光電門1速度

滑塊通過光電門2速度

系統(tǒng)的動(dòng)能變化為：

滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢能的減少△Ep=mgx

如果重力勢能減小量等于動(dòng)能增加量，即，則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律，通過要驗(yàn)證的表達(dá)式可知，還要測量滑塊質(zhì)量M和兩個(gè)光電門間的距離x。

點(diǎn)晴：解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀，由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度，根據(jù)功能關(guān)系得重力做功的數(shù)值等于重力勢能減小量，要注意本題的研究對象是系統(tǒng)。