Question

19．某實驗小組利用圖示裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒．
（1）測得遮光條的寬度為d，實驗時，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，可知滑塊經(jīng)過光電門時的速度為$\fracdlda6qq{△t}$．
（2）實驗中，還需要測量的物理量有鉤碼的質(zhì)量m、滑塊的質(zhì)量M和滑塊靜止時的位置到光電門的距離L（文字說明并用相應的字母表示）．
（3）若鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒，則系統(tǒng)在誤差允許的范圍內(nèi)滿足mgL=$\frac{1}{2}$（M+m）（$\fracgxzeult{△t}$）²（用測量的物理量符號表示）．

Answer 1

分析 （1）滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度可近似認為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度．
（2、3）設遮光條前進了L鉤碼的重力勢能減少了：mgL，系統(tǒng)動能增加了：$\frac{1}{2}$（M+m）（$\fracmcl6gee{△t}$）²，所以我們可以通過比較mgL和$\frac{1}{2}$（M+m）（$\fracbdfiqw8{△t}$）² 的大小來驗證機械能守恒定律．

解答 解：（1）根據(jù)滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度可近似認為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度，則有：v=$\fracd4fvtyh{△t}$；
（2、3）設遮光條前進了L鉤碼的重力勢能減少了：mgL系統(tǒng)動能增加了：$\frac{1}{2}$（M+m）（$\fracct9amcv{△t}$）²，
所以我們可以通過比較mgL和$\frac{1}{2}$（M+m）（$\fracmwel1b6{△t}$）² 的大小來驗證機械能守恒定律．
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）$\fracycsifx2{△t}$；（2）滑塊的質(zhì)量M；（3）$\frac{1}{2}$（M+m）（$\fracyzgxdmm{△t}$）²．

點評 常用儀器的讀數(shù)要掌握，這是物理實驗的基礎．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和需要注意的事項．