Question

【題目】為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，裝置如圖1所示，物塊A的質(zhì)量為m1，物塊B和遮光片的總質(zhì)量為m2，用通過(guò)定滑輪的輕細(xì)線(xiàn)連接，m1＜m2，開(kāi)始用于托著B靜止，細(xì)線(xiàn)伸直。此時(shí)遮光片到光電門(mén)的距離為H，然后釋放物塊B，當(dāng)遮光片通過(guò)光電門(mén)時(shí)，光電門(mén)記錄的遮光時(shí)間是2.11×10-3s．已知遮光片的寬度為d，且d＜H，在測(cè)遮光片的寬度d時(shí)，使用20分度的游標(biāo)卡尺來(lái)測(cè)量，準(zhǔn)確操作后，部分刻線(xiàn)如圖2所示，重力加速度為g。

（1）遮光片的寬度d為______cm。

（2）物塊B經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度為______m/s。（保留兩位有效數(shù)字）

（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，需要滿(mǎn)足關(guān)系式______，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。（用題中所給的字母表示）

（4）在實(shí)際運(yùn)算驗(yàn)證時(shí)，第（3）中的關(guān)系式兩邊的數(shù)值總是有些差異，你認(rèn)為原因可能是______（答對(duì)一條即可給分）。

Answer 1

【答案】1.055 5.0 =（m2-m1）gH 存在阻力作用

【解析】

（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為10mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×11mm=0.55mm，則遮光片的寬度d=10.55mm=1.055cm。

（2）物塊B經(jīng)過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度為：。

（3）系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量△Ep=（m2-m1）gH，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為：，

當(dāng)時(shí)，系統(tǒng)機(jī)械能守恒。

（4）在實(shí)際運(yùn)算驗(yàn)證時(shí)，第（3）中的關(guān)系式兩邊的數(shù)值總是有些差異，可能的原因是存在阻力作用。