题目内容
9．
图甲是某实验小组验证（钩码和滑块组成的系统）机械能守恒的实验装置，图中的气垫导轨被水平地固定在实验台上．（1）实验中，用螺旋测微器测遮光条的宽度d，测量结果如图乙所示，则遮光条的宽度d=3.700mm．
（2）实验时将滑块从图示位置由静止释放，由光电计时器读出遮光条通过光电门所用的时间△t，钩码的质量m已用天平测得，为了验证系统机械能守恒，在本次实验中还需要测量的物理量有滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s，滑块的质量M（文字说明并用相应的字母表示）．
（3）在实验误差允许的范围内，本实验验证机械能守恒的关系式是mgs=$\frac{1}{2}（m+M）（{\frac{d}{△t}）}^{2}$（用测量的物理量符号表示）
分析 （1）螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．
（2）本实验中由于遮光条通过光电门的时间极短因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度大小，因此需要测量滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s，计算动能需要知道滑块的质量M；
（3）比较重力势能的减小量和动能的增加量是否相等即可判断机械能是否守恒．
解答 解：（1）螺旋测微器的固定刻度读数为3.5mm，可动刻度读数为0.01×20.0mm=0.200mm，所以最终读数为：3.5mm+0.200mm=3.700mm．
（2）由于遮光条通过光电门的时间极短因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度，因此滑块经过光电门时的瞬时速度为：
v=$\frac{d}{△t}$，因此需要知道滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s，计算动能需要知道滑块的质量M，故还需要测量M．
（3）钩码和滑块所组成的系统为研究对象，其重力势能的减小量为mgs，系统动能的增量为：$\frac{1}{2}（m+M）（{\frac{d}{△t}）}^{2}$．
因此只要比较二者是否相等，即可验证系统机械能是否守恒．
故答案为：（1）3.700；（2）滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s，滑块的质量M．（3）mgs=$\frac{1}{2}（m+M）（{\frac{d}{△t}）}^{2}$．
点评 物理实验如何变化，正确理解实验原理都是解答实验的关键，同时加强物理基本规律在实验中的应用．
练习册系列答案
相关题目
杂技中的“顶竿”是由两位演员共同表演完成．站在地面上的演员的肩部顶住一根质量为10kg的长竹竿，另一位质量为40kg的演员爬至竹竿的顶端完成各种动作后，从竹竿的顶端由静止开始下滑，滑到竹竿底时的速度正好为零．在竹竿上的演员从竿顶下滑到竿底的过程中，地面上顶竿人的肩部的受力情况如图所示（g=10m/s2）．则：
，子弹在木板中的运动可以看成是匀变速运动，则以下说法中正确的是
20．
如图所示，理想变压器初级线圈接一正弦式交变电流，交变电流的电压有效值恒定不变．则下列说法中正确的是（ ）
如图所示，理想变压器初级线圈接一正弦式交变电流，交变电流的电压有效值恒定不变．则下列说法中正确的是（ ）| A． | 只将S1从2拨向1时，电流表示数变小 | |
| B． | 只将S2从4拨向3时，电流表示数变小 | |
| C． | 只将S3从闭合变为断开，电阻R2两端电压增大 | |
| D． | 只将变阻器R3的滑动触头上移，变压器的输入功率减小 |
17．在研究性学习中，某同学用气筒快速给塑料可乐瓶打气多次后，突然拔掉气门芯，气体从可乐瓶中冲出．以下说法正确的是（ ）
| A． | 打气过程，可乐瓶的温度升高，原因是外界对气体做功，瓶内气体内能增加 | |
| B． | 打气过程，可乐瓶的温度升高，原因是气体从外界吸热，瓶内气体内能增加 | |
| C． | 拔掉气门芯后，可乐瓶温度降低，原因是气体对外界做功，瓶内气体内能减少 | |
| D． | 拔掉气门芯后，可乐瓶温度降低，原因是气体向外界放热，瓶内气体内能减少 |
