Question

【題目】如圖所示是用光電計時器等器材做“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗.圖甲為光電門的激光發(fā)射和接收裝置。圖乙中的滑塊上安裝一遮光板，把滑塊放在水平氣墊導(dǎo)軌上，并通過跨過定滑輪的細(xì)繩與鉤碼相連。測得滑塊(含遮光板)質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m、遮光板寬度為d、當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?/span>g。將滑塊在圖示位置釋放后，光電計時器記錄下遮光板先后通過兩個光電門的時間分別為、。

(1)用游標(biāo)卡尺測量遮光板寬度，測量結(jié)果如圖丙所示，則讀數(shù)為_________cm；

(2)若實驗中測得兩光電門中心之間的距離為L，本實驗中驗證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為：___________(用題目中給定的字母表示)；

(3)若測得的系統(tǒng)動能增加量大于重力勢能減少量，請分析可能的原因__________________。

Answer 1

【答案】 1.015 氣墊導(dǎo)軌的左側(cè)偏高

【解析】解：（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為10mm，游標(biāo)尺上第3個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為3×0.05mm=0.15mm，所以最終讀數(shù)為：10mm+0.15mm=10.15mm=1.015cm；

（2）實驗原理是：求出通過光電門1時的速度v1，通過光電門1時的速度v2，測出兩光電門間的距離A，在這個過程中，減少的重力勢能能：，增加的動能為：；我們驗證的是：△Ep與△Ek的關(guān)系，即驗證：代入得：，又：，代入得：；

（3）將氣墊導(dǎo)軌傾斜后，由于滑塊的重力勢能的增加或減少沒有記入，故增加的動能和減少的重力勢能不相等；若左側(cè)高，系統(tǒng)動能增加量大于重力勢能減少量；若右側(cè)高，系統(tǒng)動能增加量小于重力勢能減少量。