Question

【題目】某研究性學習小組利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律．實驗裝置示意圖如下圖一所示：

(1)實驗步驟：

①將氣墊導軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，將導軌調至水平．

②用螺旋測微器測量擋光條的寬度，結果如上圖二所示，由此讀出＝________mm.

③由導軌標尺讀出兩光電門中心之間的距離

④將滑塊移至光電門1左側某處，待重物靜止不動時，釋放滑塊，要求重物落地前擋光條已通過光電門2.

⑤從數字計時器(圖一中未畫出)上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時間Δt1和Δt2.

⑥用天平稱出滑塊和擋光條的總質量M，再稱出重物質量m.

(2)用表示直接測量量的字母寫出下列所求物理量的表達式：

②滑塊通過光電門1和光電門2時瞬時速度分別為v1＝________和v2＝________.

(3)已知當地(重力加速度為g)．如果在誤差允許的范圍內等式________ 成立 ，則可認為驗證了機械能守恒定律．（用已測物理量字母表示）

Answer 1

【答案】6.000

【解析】

(1)②因為螺旋測微器的可動刻度為0.0mm，所以主尺刻度為6mm，所以讀數為6.000mm。

(2)光電門的測速原理是用遮光條通過光電門的平均速度代替物體的瞬時速度，可知通過光電門1的瞬時速度：，通過光電門2時瞬時速度。

（3）根據機械能守恒定律可得系統重力勢能的減少量等于系統動能的增加量：。