Question

某实验小组利用图1的装置验证钩码和滑块组成的系统机械能守恒，在水平桌面上固定一气垫导轨，导轨上A点处有一带长方形遮光条的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的钩码相连，且M:m =3:1，遮光条两条长边与导轨垂直，导轨上B点处有一光电门，可以测量遮光条经过光电门时的挡光时间△t，用d表示遮光条的宽度，s表示A、B两点的距离，g表示当地的重力加速度．（计算结果保留两位有效数字）

小题1:用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图2所示，则d=      ；
小题2:实验时，将滑块从位置A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=1.3×10^-2s，则滑块经过光电门B时的瞬时速度的值为           ；
小题3:改变光电门的位置进行多次实验，每次均令滑块自A点开始运动，测量相应的s与△t的值，并计算出经过光电门的瞬时速度v，作出v² – s图象，若不考虑误差，认为系统的机械能守恒，则v²与s应满足的关系式为：v²=    .（用题中所给的符号表示）
小题4:实验中，利用数据作出的v² – s图象如图3所示，如果不考虑误差，认为系统的机械能守恒，则可求得当的重力加速度的值g=     .

小题5:如果当地的重力加速度的真实值为10m/s²，则滑块与钩码组成的系统在运动过程中受到阻力的值与钩码重力的值之比为         。

Answer 1

小题1:
小题2:
小题3:
小题4:
小题5:

小题1:游标卡尺主尺读数为5mm，游标尺上第2个刻度与主尺上某一刻度对齐，则游标读数为2×0.1=0.2mm，所以最终读数为：5mm+0.2mm=5.2mm
小题2:因为通过光电门的时间极短，所以平均速度等于瞬时速度：

小题3:小车和钩码所受合外力为钩码的重力，所以系统所受合外力所做的功等于系统动能的变化，根据动能定理：，即
小题4:根据：，图线斜率表示，又因为M:m =3:1，所以代入图像的斜率得g=9.0m/s²
小题5:根据牛顿第二定律：，解得