Question

17．光電計(jì)時(shí)器結(jié)構(gòu)如圖a所示，當(dāng)有物體從M、N間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間，若知物體的長(zhǎng)度，就可知道物體通過(guò)光電門(mén)的速度．如圖b，E、F為上下兩個(gè)光電門(mén)，現(xiàn)要利用此裝置探究機(jī)械能守恒定律．

①讀出如圖c游標(biāo)卡尺測(cè)量的物塊A厚度為1.21cm．
②讓物塊A從某一位置下落，通過(guò)測(cè)量并計(jì)算得出它通過(guò)光電門(mén)E和F的速度分別為v₁和v₂，已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g，若要探究物塊在EF之間運(yùn)動(dòng)的過(guò)程機(jī)械能是否守恒，還需測(cè)量的物理量為E、F之間的距離L．
③若$\frac{1}{2}m（{v}_{2}^{2}-{v}_{1}^{2}）$和mgL在誤差允許的范圍內(nèi)相等，則可說(shuō)明物塊的機(jī)械能守恒．（用物理量的字母符號(hào)表示）

Answer 1

分析 游標(biāo)卡尺主尺與游標(biāo)尺示數(shù)之和是游標(biāo)卡尺的示數(shù)；測(cè)出兩光電門(mén)間的距離，如果物體在兩光電門(mén)間的動(dòng)能之差等于物體重力勢(shì)能的變化，則物體的機(jī)械能守恒．

解答 解：①由圖示游標(biāo)卡尺可知，主尺示數(shù)為1.2cm，游標(biāo)尺示數(shù)為1×0.1mm=0.01cm，
游標(biāo)卡尺示數(shù)為1.2cm+0.01cm=1.21cm；
②③用刻度尺測(cè)出E、F兩點(diǎn)間的距離L，如果物體從E到F過(guò)程中動(dòng)能的變化量$\frac{1}{2}m（{v}_{2}^{2}-{v}_{1}^{2}）$與物體重力勢(shì)能的變化量mgL在誤差允許的范圍內(nèi)相等，則可說(shuō)明物塊的機(jī)械能守恒．
故答案為：①1.21；
②E、F之間的距離L；
③$\frac{1}{2}m（v_2^2-v_1^2）$；mgL

點(diǎn)評(píng) 求出研究對(duì)象的動(dòng)能變化量和重力勢(shì)能的變化量進(jìn)行比較即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒．
物理實(shí)驗(yàn)如何變化，正確理解實(shí)驗(yàn)原理都是解答實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵，同時(shí)加強(qiáng)物理基本規(guī)律在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用．