Question

【題目】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機械能守恒．

（1）在調節好導軌水平的條件下，試驗中測得遮光條的寬度d=0.50cm；實驗時將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數字計時器讀出遮光條通過光電門的時間Δt=2.0×10-2s，則滑塊經過光電門時的瞬時速度為_____m/s．

（2）在本次實驗中還需要測量的物理量有：鉤碼的質量m、光電門與小車開始位置的距離L和_____（文字說明并用相應的字母表示）．

（3）本實驗通過比較______和________在實驗誤差允許的范圍內相等（用測量的物理量符號表示），從而驗證了系統的機械能守恒．

Answer 1

【答案】0.25m/s， 滑塊與遮光條的總質量M， mgL，

【解析】

（1）由于遮光條通過光電門的時間極短因此可以利用平均速度來代替其瞬時速度，因此滑塊經過光電門時的瞬時速度為：.

（2）實驗要驗證動能定理，故：，故需要測量的物理量為：鉤碼的質量m、滑塊初始位置與光電門間距離L和滑塊與遮光條的總質量M。

（3）實驗要驗證動能定理，故要比較mgL和，在實驗誤差允許的范圍內相等。