Question

（2011?淮南一模）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．

（1）如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度d=

5.2

mm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間△t=1.2×10^-2s，則滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度

0.433

m/s．（此空保留三位有效數(shù)字）在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、

滑塊上的遮光條初始位置到光電門(mén)的距離s

 和

滑塊的質(zhì)量M

（文字說(shuō)明并用相應(yīng)的字母表示）．
（2）本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較

mgs

  和

1

2

(M+m)(

d

△t

)2

   在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等（用測(cè)量的物理量符號(hào)表示），從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．

Answer 1

分析：（1）考查游標(biāo)卡尺和秒表的讀數(shù)：先讀主尺（只讀整數(shù)），再加上游標(biāo)尺（格數(shù)乘以分度分之一，格數(shù)找對(duì)齊的一個(gè)不估讀），滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度可近似認(rèn)為是滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)的平均速度．
（2）設(shè)遮光條前進(jìn)了s，鉤碼的重力勢(shì)能減少了：mgs，系統(tǒng)動(dòng)能增加了：

1

2

(M+m)(

d

△t

)2，所以我們可以通過(guò)比較mgs和

1

2

(M+m)(

d

△t

)2的大小來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

解答：解：（1）主尺：5mm，游標(biāo)尺：對(duì)齊的是2，所以讀數(shù)為：2×

1

10

=0.2mm，故遮光條寬度d=5.2mm，
v=

d

△t

=0.433m/s
（2）設(shè)遮光條前進(jìn)了s，鉤碼的重力勢(shì)能減少了：mgs，系統(tǒng)動(dòng)能增加了：

1

2

(M+m)(

d

△t

)2，所以我們可以通過(guò)比較mgs和

1

2

(M+m)(

d

△t

)2的大小來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
需要測(cè)量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m，滑塊上的遮光條初始位置到光電門(mén)的距離s，滑塊的質(zhì)量M
故答案為：（1）5.2；0.433；滑塊上的遮光條初始位置到光電門(mén)的距離s；滑塊的質(zhì)量M
（2）mgs；

1

2

(M+m)(

d

△t

)2

點(diǎn)評(píng)：常用儀器的讀數(shù)要掌握，這是物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)．處理實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要找出實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理我們可以尋找需要測(cè)量的物理量和需要注意的事項(xiàng)．