Question

20．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．

①實(shí)驗(yàn)前小組同學(xué)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，并查得當(dāng)?shù)刂亓�加速度g=9.78m/s²．
②如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d=0.52cm； 實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間△t=1.2×10^-2s，則滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為0.43m/s．在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、滑塊質(zhì)量M和滑塊移動(dòng)的位移s（文字說(shuō)明并用相應(yīng)的字母表示）．
③本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較鉤碼的重力勢(shì)能的減小量mgs和$\frac{1}{2}（M+m）{（\frac7pzkkyg{△t}）}^{2}$在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等（用以上物理量符號(hào)表示），從而驗(yàn)證系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．

Answer 1

分析 （2）考查游標(biāo)卡尺和秒表的讀數(shù)：先讀主尺（只讀整數(shù)），再加上游標(biāo)尺（格數(shù)乘以分度分之一，格數(shù)找對(duì)齊的一個(gè)不估讀），滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度可近似認(rèn)為是滑塊經(jīng)過(guò)光電門的平均速度．
（3）設(shè)遮光條前進(jìn)了s，鉤碼的重力勢(shì)能減少了：mgs，系統(tǒng)動(dòng)能增加了：$\frac{1}{2}（M+m）{（\fracsk52owv{△t}）}^{2}$，所以我們可以通過(guò)比較mgs和$\frac{1}{2}（M+m）{（\fraca7bpzlu{△t}）}^{2}$的大小來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

解答 解：（2）主尺：5mm，游標(biāo)尺：對(duì)齊的是2，所以讀數(shù)為：2×$\frac{1}{10}$=0.2mm，故遮光條寬度d=5.2mm=0.52 cm，
v=$\fracfheso0k{△t}$=$\frac{0.52×10-2}{1.2×10-2}$m/s=0.43m/s
（3）設(shè)遮光條前進(jìn)了s，鉤碼的重力勢(shì)能減少了：mgs，系統(tǒng)動(dòng)能增加了：$\frac{1}{2}（M+m）{（\fracnrc0rec{△t}）}^{2}$，所以我們可以通過(guò)比較mgs和$\frac{1}{2}（M+m）{（\fracgzwdo2k{△t}）}^{2}$的大小來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
需要測(cè)量的物理量有：滑塊移動(dòng)的位移s
故答案為：（2）5.2；0.433；滑塊移動(dòng)的位移s（3）$\frac{1}{2}（M+m）{（\fracfxssuee{△t}）}^{2}$

點(diǎn)評(píng) 常用儀器的讀數(shù)要掌握，這是物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)．處理實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要找出實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理我們可以尋找需要測(cè)量的物理量和需要注意的事項(xiàng)．