某实验小组利用如图1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)如图2所示.用游标卡尺测得遮光条的宽度d=0.520.52 cm,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的时间△t=1.35×10-2s.则滑块经过光电门时的瞬时速度为0.3850.385m/s．在本次实验中还需要测量的物理量有:钩码的质� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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某实验小组利用如图1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）如图2所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=

0.52

cm；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的时间△t=1.35×10^-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为

0.385

m/s．在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、滑块的质量M和

滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s

（文字说明并用相应的字母表示）．
（2）在这个过程中系统减少的重力势能为

mgs

，系统增加的动能为

（M+m）（

△t

）²

（M+m）（

△t

）²

，只要两者在误差允许范围内相等，即可验证机械能守恒（用测量的物理量字母表示）．

分析：（1）考查游标卡尺和秒表的读数：先读主尺（只读整数），再加上游标尺（格数乘以分度分之一，格数找对齐的一个不估读），滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度，根据需要验证的表达式可以知道需要测量的物理量．
（2）设遮光条前进了s，钩码的重力势能减少了：mgs，系统动能增加了：

（M+m）（

△t

）²，所以我们可以通过比较mgs和

（M+m）（

△t

）²的大小来验证机械能守恒定律．

解答：解：（1）主尺读数为：5mm，游标尺：对齐的是2，所以读数为：2×

=0.2mm，故遮光条宽度d=5.2mm=0.52cm，
v=

△t

=0.385m/s，在验证机械能守恒时，需要求出钩码重力势能的减小量和系统动能的增加量，因此需要测量的物理量有钩码的质量m，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．
（2）设遮光条前进了s，钩码的重力势能减少了：mgs，系统动能增加了：

（M+m）（

△t

）²，所以我们可以通过比较mgs和

（M+m）（

△t

）²的大小来验证机械能守恒定律．
故答案为：（1）0.52，0.385，滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s；（2）mgs，

（M+m）（

△t

）²．

点评：常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础．处理实验时一定要找出实验原理，根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项．

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