Question

（1）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度．用它测量一小球的直径，如图甲所示的读数是

 

mm．用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图乙所示的读数是

 

mm．

（2）某实验小组利用如图1所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．

①实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，利用现有器材如何判断导轨是否水平？

 

．
②测得遮光条的宽度d=0.50cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=2.0×10^-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为

 

m/s．在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、

 

和

 

（文字说明并用相应的字母表示）．
③本实验通过比较

 

和

 

在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），从而验证了系统的机械能守恒．

Answer 1

分析：（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读．
（2）根据极短时间内的平均速度表示瞬时速度求出滑块经过光电门的速度，通过实验的原理确定需要测量的物理量．

解答：解：（1）游标卡尺的读数等于10mm+0.50×10mm=10.50mm，螺旋测微器的读数等于7.5mm+0.01×0.0mm=7.500mm．
（2）开通气源，滑块放置在导轨上能保持静止，则知导轨水平．
滑块经过光电门时的瞬时速度v=

d

△t

=

0.50×10-2

2×10-2

m/s=0.25m/s．
实验验证系统机械能守恒，系统动能的增加量△Ek=

1

2

(M+m)v2，△E_p=mgL，判断

1

2

(M+m)v2与mgL在误差允许的范围内是否相等，所以本实验还需要测量的物理量有：钩码的质量m，滑块的质量M，初时滑块与光电门间距离L．
故答案为：（1）10.50    7.500
（2）①开通气源，滑块放置在导轨上能保持静止
②0.25  滑块质量M   初时滑块与光电门间距离L
③

1

2

（m+M）v² mgL

点评：解决本题的关键知道游标卡尺和螺旋测微器的读数方法，以及知道验证机械能守恒定律的实验原理．