Question

（2011?淮南一模）某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．

（1）如图乙所示，用游标卡尺测得遮光条的宽度d=

5.2

mm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=1.2×10^-2s，则滑块经过光电门时的瞬时速度

0.433

m/s．（此空保留三位有效数字）在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、

滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s

 和

滑块的质量M

（文字说明并用相应的字母表示）．
（2）本实验通过比较

mgs

  和

1

2

(M+m)(

d

△t

)2

   在实验误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），从而验证了系统的机械能守恒．

Answer 1

分析：（1）考查游标卡尺和秒表的读数：先读主尺（只读整数），再加上游标尺（格数乘以分度分之一，格数找对齐的一个不估读），滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度．
（2）设遮光条前进了s，钩码的重力势能减少了：mgs，系统动能增加了：

1

2

(M+m)(

d

△t

)2，所以我们可以通过比较mgs和

1

2

(M+m)(

d

△t

)2的大小来验证机械能守恒定律．

解答：解：（1）主尺：5mm，游标尺：对齐的是2，所以读数为：2×

1

10

=0.2mm，故遮光条宽度d=5.2mm，
v=

d

△t

=0.433m/s
（2）设遮光条前进了s，钩码的重力势能减少了：mgs，系统动能增加了：

1

2

(M+m)(

d

△t

)2，所以我们可以通过比较mgs和

1

2

(M+m)(

d

△t

)2的大小来验证机械能守恒定律．
需要测量的物理量有：钩码的质量m，滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s，滑块的质量M
故答案为：（1）5.2；0.433；滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s；滑块的质量M
（2）mgs；

1

2

(M+m)(

d

△t

)2

点评：常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础．处理实验时一定要找出实验原理，根据实验原理我们可以寻找需要测量的物理量和需要注意的事项．