Question

某实验小组利用如图甲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）某同学用游标卡尺测得遮光条（图乙）的宽度d =            cm；

（2）实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，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所花时间为Δt =1.2×10ˉ²s ，则滑块经过光电门时的瞬时速度为（用游标卡尺的测量结果计算）          　m/s．

（3）在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m 、          和                           （用文字说明并用相应的字母表示）。

（4）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

【答案】

（1）0.540cm  ( 3分 )      （2）0.45m/s   （3分）

（3）滑块上的遮光条初位置到光电门的距离S ；滑块的质量M  （2分）

（4）mgS  （2分） ；                        （2分）

【解析】

试题分析：（1）游标卡尺主尺读数为5mm，游标尺读数为8×0.05mm，所以游标卡尺读数为5mm+8×0.05mm=0.540cm（2）滑块经过光电门时可认为匀速直线运动，经过时的平均速度约等于瞬时速度（3）因为需要验证动能的变化和重力势能的变化，所以需要测量下落的高度、钩码的质量m、滑块的质量M（4）本实验，通过比较重力势能的变化量mgs和动能的增量是否相等

考点：考查验证系统的机械能守恒

点评：本题难度较小，其中注意的就是光电门模型的应用，经过光电门时可认为匀速通过，能够明确重力势能的变化和动能的增量的公式