Question

8．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．本次實(shí)驗(yàn)中已測量出的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、滑塊的質(zhì)量M、滑塊上的遮光條由圖示初始位置到光電門的距離s．

①如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d=2.025cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)掛上鉤碼，將滑塊從圖示初始位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間△t，則可算出滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為$\fraceocsqeu{△t}$（用物理量符號表示）．
②實(shí)驗(yàn)中又測量出相關(guān)物理量：鉤碼的質(zhì)量m、滑塊的質(zhì)量M、滑塊上的遮光條由圖示初始位置到光電門的距離s．本實(shí)驗(yàn)通過比較mgs和$\frac{1}{2}（M+m）{（\fracweyky8g{△t}）}^{2}$在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等（用物理量符號表示），即可驗(yàn)證系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．

Answer 1

分析 ①游標(biāo)卡尺的讀數(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)找對齊的一個(gè)不估讀），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遮光條前進(jìn)了s，鉤碼的重力勢能減少了：mgs，系統(tǒng)動(dòng)能增加了：$\frac{1}{2}（M+m）（\fracui4oiyk{△t}）^{2}$，所以我們可以通過比較mgs和$\frac{1}{2}（M+m）{（\frac8444yym{△t}）}^{2}$的大小來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

解答 解：（1）主尺：20mm，游標(biāo)尺：對齊的是5，所以讀數(shù)為：5×0.05=0.25mm，故遮光條寬度d=20.25mm=2.025cm，
可算出滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度為v=$\fraccmg40co{△t}$
（2）遮光條前進(jìn)了s，鉤碼的重力勢能減少了：mgs，系統(tǒng)動(dòng)能增加了：$\frac{1}{2}（M+m）{（\fracaiam4wm{△t}）}^{2}$，所以我們可以通過比較mgs和$\frac{1}{2}（M+m）{（\fracu4coesi{△t}）}^{2}$的大小來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
故答案為：①2.025，$\frackui0q8c{△t}$；②mgs，$\frac{1}{2}（M+m）{（\fracoyq0w0w{△t}）}^{2}$

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)．