Question

20．某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒．

①實驗前小組同學調(diào)整氣墊導軌底座使之水平，并查得當?shù)刂亓�加速度g=9.78m/s²．
②如圖乙所示，用游標卡尺測得遮光條的寬度d=0.52cm； 實驗時將滑塊從圖所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t=1.2×10^-2s，則滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為0.43m/s．在本次實驗中還需要測量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、滑塊質(zhì)量M和滑塊移動的位移s（文字說明并用相應的字母表示）．
③本實驗通過比較鉤碼的重力勢能的減小量mgs和$\frac{1}{2}（M+m）{（\fracixascqi{△t}）}^{2}$在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相等（用以上物理量符號表示），從而驗證系統(tǒng)的機械能守恒．

Answer 1

分析 （2）考查游標卡尺和秒表的讀數(shù)：先讀主尺（只讀整數(shù)），再加上游標尺（格數(shù)乘以分度分之一，格數(shù)找對齊的一個不估讀），滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度可近似認為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度．
（3）設遮光條前進了s，鉤碼的重力勢能減少了：mgs，系統(tǒng)動能增加了：$\frac{1}{2}（M+m）{（\fracbrruhjl{△t}）}^{2}$，所以我們可以通過比較mgs和$\frac{1}{2}（M+m）{（\fraceewdupd{△t}）}^{2}$的大小來驗證機械能守恒定律．

解答 解：（2）主尺：5mm，游標尺：對齊的是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=$\fracsfehguf{△t}$=$\frac{0.52×10-2}{1.2×10-2}$m/s=0.43m/s
（3）設遮光條前進了s，鉤碼的重力勢能減少了：mgs，系統(tǒng)動能增加了：$\frac{1}{2}（M+m）{（\fracncfjata{△t}）}^{2}$，所以我們可以通過比較mgs和$\frac{1}{2}（M+m）{（\frackakxsyq{△t}）}^{2}$的大小來驗證機械能守恒定律．
需要測量的物理量有：滑塊移動的位移s
故答案為：（2）5.2；0.433；滑塊移動的位移s（3）$\frac{1}{2}（M+m）{（\frachthwzjd{△t}）}^{2}$

點評 常用儀器的讀數(shù)要掌握，這是物理實驗的基礎．處理實驗時一定要找出實驗原理，根據(jù)實驗原理我們可以尋找需要測量的物理量和需要注意的事項．