Question

【题目】为了验证机械能守恒定律，某同学设计了一个实验，装置如图1所示，物块A的质量为m1，物块B和遮光片的总质量为m2，用通过定滑轮的轻细线连接，m1＜m2，开始用于托着B静止，细线伸直。此时遮光片到光电门的距离为H，然后释放物块B，当遮光片通过光电门时，光电门记录的遮光时间是2.11×10-3s．已知遮光片的宽度为d，且d＜H，在测遮光片的宽度d时，使用20分度的游标卡尺来测量，准确操作后，部分刻线如图2所示，重力加速度为g。

（1）遮光片的宽度d为______cm。

（2）物块B经过光电门时的速度为______m/s。（保留两位有效数字）

（3）在误差允许的范围内，需要满足关系式______，即可验证机械能守恒。（用题中所给的字母表示）

（4）在实际运算验证时，第（3）中的关系式两边的数值总是有些差异，你认为原因可能是______（答对一条即可给分）。

Answer 1

【答案】1.055 5.0 =（m2-m1）gH 存在阻力作用

【解析】

（1）游标卡尺的主尺读数为10mm，游标读数为0.05×11mm=0.55mm，则遮光片的宽度d=10.55mm=1.055cm。

（2）物块B经过光电门的瞬时速度为：。

（3）系统重力势能的减小量△Ep=（m2-m1）gH，系统动能的增加量为：，

当时，系统机械能守恒。

（4）在实际运算验证时，第（3）中的关系式两边的数值总是有些差异，可能的原因是存在阻力作用。