Question

8．某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒．

（1）實驗前要調(diào)整氣墊導軌底座使之水平：接通氣源，將滑塊放于氣墊導軌上，（未掛鉤碼前）若滑塊保持靜止或者輕推能做勻速直線運動，則說明導軌水平．
（2）如圖乙，用游標卡尺測得遮光條的寬度d=1.050cm，實驗時，掛上鉤碼，將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t．
（3）實驗中還需測量滑塊的質(zhì)量M，鉤碼的質(zhì)量m，
滑塊上的遮光條初位置到光電門的距離L．通過比較mgL和$\frac{1}{2}（M+m）（\frac1j9htpl{△t}）^{2}$在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等（用物理量符號表示），即可驗證系統(tǒng)的機械能守恒．

Answer 1

分析 （1）若滑塊保持靜止或者輕推能做勻速直線運動，則說明導軌水平．
（2）游標卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)．
（3）根據(jù)判斷系統(tǒng)重力勢能的減小量和動能的增加量是否相等，驗證系統(tǒng)機械能守恒．

解答 解：（1）若滑塊保持靜止或者輕推能做勻速直線運動，則說明導軌水平．
（2）游標卡尺的主尺讀數(shù)為10mm，游標讀數(shù)為0.05×10mm=0.50mm，則最終讀數(shù)為10.50mm=1.050cm．
（3）滑塊通過光電門的速度$v=\frac9p1h1f1{△t}$，則系統(tǒng)動能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}（M+m）{v}^{2}=\frac{1}{2}（M+m）（\fracntflbh5{△t}）^{2}$，系統(tǒng)重力勢能的減小量為mgL，即通過比較mgL與$\frac{1}{2}（M+m）（\fracpz9xnjt{△t}）^{2}$是否相等，驗證機械能守恒．需要測量的物理量：滑塊的質(zhì)量M，鉤碼的質(zhì)量m，滑塊上的遮光條初位置到光電門的距離L．
故答案為：（1）滑塊保持靜止或者輕推能做勻速直線運動，（2）1.050cm，（3）滑塊的質(zhì)量M，鉤碼的質(zhì)量m，滑塊上的遮光條初位置到光電門的距離L，
mgL，$\frac{1}{2}（M+m）（\frac3fzz5vv{△t}）^{2}$．

點評 常用儀器的讀數(shù)要掌握，這是物理實驗的基礎(chǔ)．處理實驗時一定要找出實驗原理，根據(jù)實驗原理我們可以尋找需要測量的物理量．