Question

某實驗小組利用圖1的裝置驗證鉤碼和滑塊組成的系統(tǒng)機械能守恒，在水平桌面上固定一氣墊導軌，導軌上A點處有一帶長方形遮光條的滑塊，其總質量為M，左端由跨過輕質光滑定滑輪的細繩與一質量為m的鉤碼相連，且M:m =3:1，遮光條兩條長邊與導軌垂直，導軌上B點處有一光電門，可以測量遮光條經(jīng)過光電門時的擋光時間△t，用d表示遮光條的寬度，s表示A、B兩點的距離，g表示當?shù)氐闹亓�加速度．（計算結果保留兩位有效數(shù)字）

小題1:用游標卡尺測量遮光條的寬度d如圖2所示，則d=      ；
小題2:實驗時，將滑塊從位置A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=1.3×10^-2s，則滑塊經(jīng)過光電門B時的瞬時速度的值為           ；
小題3:改變光電門的位置進行多次實驗，每次均令滑塊自A點開始運動，測量相應的s與△t的值，并計算出經(jīng)過光電門的瞬時速度v，作出v² – s圖象，若不考慮誤差，認為系統(tǒng)的機械能守恒，則v²與s應滿足的關系式為：v²=    .（用題中所給的符號表示）
小題4:實驗中，利用數(shù)據(jù)作出的v² – s圖象如圖3所示，如果不考慮誤差，認為系統(tǒng)的機械能守恒，則可求得當?shù)闹亓�加速度的值g=     .

小題5:如果當?shù)氐闹亓�加速度的真實值�?0m/s²，則滑塊與鉤碼組成的系統(tǒng)在運動過程中受到阻力的值與鉤碼重力的值之比為         。

Answer 1

小題1:
小題2:
小題3:
小題4:
小題5:

小題1:游標卡尺主尺讀數(shù)為5mm，游標尺上第2個刻度與主尺上某一刻度對齊，則游標讀數(shù)為2×0.1=0.2mm，所以最終讀數(shù)為：5mm+0.2mm=5.2mm
小題2:因為通過光電門的時間極短，所以平均速度等于瞬時速度：

小題3:小車和鉤碼所受合外力為鉤碼的重力，所以系統(tǒng)所受合外力所做的功等于系統(tǒng)動能的變化，根據(jù)動能定理：，即
小題4:根據(jù)：，圖線斜率表示，又因為M:m =3:1，所以代入圖像的斜率得g=9.0m/s²
小題5:根據(jù)牛頓第二定律：，解得