题目内容
【题目】图甲是验证机械能守恒定律的装置,气垫导轨上安装了1、2两个光电门,滑块上固定一竖直遮光条,滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连,细线与导轨平行.
(1)用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示,则遮光条的宽度为_____mm.
(2)在调整气垫导轨水平时,滑块不挂钩码和细线,接通气源后,给滑块一个初速度,使它从轨道右端向左运动,发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间.为使气垫导轨水平.可采取的措施是______.
A.调节P使轨道左端升高一些 B.调节P使轨道左端降低一些
C.遮光条的宽度应适当大一些 D.滑块的质量增大一些
(3)正确进行实验操作,测出滑块和遮光条的总质量M,钩码质量m,遮光条的宽度用d表示,已知重力加速度为g.现将滑块从图示位置由静止释放.
①若滑块经过光电门2时钩码未着地,测得两光电门中心间距L,由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为t1、t2,则验证机械能守恒定律的表达式是_____.
②若滑块经过光电门2时钩码已着地,为验证机械能守恒定律,已测得钩码初始位置离地的髙度h,还需测量的一个物理量是_____.
【答案】13.50 A 遮光条通过光电门2的时间
【解析】
由题中“图甲是验证机械能守恒定律的装置”可知,本题考查机械能守恒定律实验,根据实验原理和数据处理可分析本题。
(1)[1]根据游标卡尺的读数规则,分度值为0.05mm,读数为;
(2)[2]因为发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间,说明左低右高,因此可以调节P使轨道左端升高一些,故选A;
(3)[3]两个光电门的速度分别为和,因此可得
即
[4] 因为滑块经过光电门2时钩码已着地,所以为验证机械能守恒定律,还需知道两点的速度,因此需要测量遮光条通过光电门2的时间。