Question

19．某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示裝置來驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．
（1）測得遮光條的寬度為d，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)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間△t，可知滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度為$\fracx6xlpib{△t}$．
（2）實(shí)驗(yàn)中，還需要測量的物理量有鉤碼的質(zhì)量m、滑塊的質(zhì)量M和滑塊靜止時(shí)的位置到光電門的距離L（文字說明并用相應(yīng)的字母表示）．
（3）若鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則系統(tǒng)在誤差允許的范圍內(nèi)滿足mgL=$\frac{1}{2}$（M+m）（$\fracpkaojsb{△t}$）²（用測量的物理量符號表示）．

Answer 1

分析 （1）滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度可近似認(rèn)為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度．
（2、3）設(shè)遮光條前進(jìn)了L鉤碼的重力勢能減少了：mgL，系統(tǒng)動(dòng)能增加了：$\frac{1}{2}$（M+m）（$\fracdobrype{△t}$）²，所以我們可以通過比較mgL和$\frac{1}{2}$（M+m）（$\fract4klz3q{△t}$）² 的大小來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

解答 解：（1）根據(jù)滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度可近似認(rèn)為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度，則有：v=$\frach2b4tsd{△t}$；
（2、3）設(shè)遮光條前進(jìn)了L鉤碼的重力勢能減少了：mgL系統(tǒng)動(dòng)能增加了：$\frac{1}{2}$（M+m）（$\fract9sqe18{△t}$）²，
所以我們可以通過比較mgL和$\frac{1}{2}$（M+m）（$\fracglttp1x{△t}$）² 的大小來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
需要測量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m，滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離L，還需要測量滑塊的質(zhì)量M，
故答案為：（1）$\frac0zlloxz{△t}$；（2）滑塊的質(zhì)量M；（3）$\frac{1}{2}$（M+m）（$\fracsxp8v9s{△t}$）²．

點(diǎn)評 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量的物理量和需要注意的事項(xiàng)．