Question

17．光電計時器結(jié)構(gòu)如圖a所示，當有物體從M、N間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間，若知物體的長度，就可知道物體通過光電門的速度．如圖b，E、F為上下兩個光電門，現(xiàn)要利用此裝置探究機械能守恒定律．

①讀出如圖c游標卡尺測量的物塊A厚度為1.21cm．
②讓物塊A從某一位置下落，通過測量并計算得出它通過光電門E和F的速度分別為v₁和v₂，已知當?shù)刂亓�加速度為g，若要探究物塊在EF之間運動的過程機械能是否守恒，還需測量的物理量為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，則可說明物塊的機械能守恒．（用物理量的字母符號表示）

Answer 1

分析 游標卡尺主尺與游標尺示數(shù)之和是游標卡尺的示數(shù)；測出兩光電門間的距離，如果物體在兩光電門間的動能之差等于物體重力勢能的變化，則物體的機械能守恒．

解答 解：①由圖示游標卡尺可知，主尺示數(shù)為1.2cm，游標尺示數(shù)為1×0.1mm=0.01cm，
游標卡尺示數(shù)為1.2cm+0.01cm=1.21cm；
②③用刻度尺測出E、F兩點間的距離L，如果物體從E到F過程中動能的變化量$\frac{1}{2}m（{v}_{2}^{2}-{v}_{1}^{2}）$與物體重力勢能的變化量mgL在誤差允許的范圍內(nèi)相等，則可說明物塊的機械能守恒．
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

點評 求出研究對象的動能變化量和重力勢能的變化量進行比較即可驗證機械能守恒．
物理實驗如何變化，正確理解實驗原理都是解答實驗的關(guān)鍵，同時加強物理基本規(guī)律在實驗中的應用．