Question

某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律．实验装置示意图如下图一所示：

(1)实验步骤：

①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，将导轨调至水平．

②用螺旋测微器测量挡光条的宽度，结果如上图二所示，由此读出＝________mm.

③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离

④将滑块移至光电门1左侧某处，待重物静止不动时，释放滑块，要求重物落地前挡光条已通过光电门2.

⑤从数字计时器(图一中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间Δt₁和Δt₂.

⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出重物质量m.

(2)用表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式：

②滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v₁＝________和v₂＝________.

(3)已知当地(重力加速度为g)．如果在误差允许的范围内等式________ 成立 ，则可认为验证了机械能守恒定律．（用已测物理量字母表示）

Answer

6.000

【解析】

(1)②因为螺旋测微器的可动刻度为0.0mm，所以主尺刻度为6mm，所以读数为6.000mm。

(2)光电门的测速原理是用遮光条通过光电门的平均速度代替物体的瞬时速度，可知通过光电门1的瞬时速度：，通过光电门2时瞬时速度。

（3）根据机械能守恒定律可得系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量：。