Question

某实验小组利用如图甲所示气垫导轨装置“验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒”.

(1) 如图乙所示,使用游标卡尺测量遮光条宽度,读数为__ cm. 

(2) 实验前需要调节气垫导轨,操作过程是:

① ___(填“挂上”或“卸掉”)钩码,接通气源. 

② 调节导轨底座旋钮,使得滑块运动时通过两光电门遮光条遮光时间Δt₁__(填“大于”或“等于”或“小于”)Δt₂. 

(3) 已知钩码质量m,滑块质量M,遮光条宽度d,数字计时器1和2的读数为Δt₁、Δt₂,两光电门之间的距离为L,若在实验误差允许范围内满足等量关系_______,则系统机械能守恒. 

(4) 关于上述实验,下列说法中正确的是___. 

A. 两光电门之间的距离尽可能小一些

B. 选用的遮光条的宽度尽可能小一些

C. 钩码的质量应远小于滑块的质量

D. 滑轮应选用轻质的

Answer

0.630cm 卸掉 等于 ABD

【解析】

(1)[1]游标卡尺的读数等于：6mm+0.05×6mm=6.30mm=0.630cm。

(2)实验前需要调节气垫导轨水平，操作过程是：
①[2]卸掉钩码，从而没有拉力作为动力，且接通气源，使其不受到导轨的阻力。
②[3]调节导轨底座旋钮，使得滑块能在导轨上静止，或滑块运动时通过两光电门遮光条遮光时间△t1等于△t2，即可判定滑块能否匀速直线运动。
(3)[4]设遮光条前进了L，钩码的重力势能减少了：mgL，系统动能增加了：

若在实验误差允许范围内满足：

则系统机械能守恒。

(4)[5] A．两光电门之间的距离要大一些，才能减小实验带来的误差。故A正确。

B．选用的遮光条的宽度尽可能小一些，能减小实验带来的误差。故B正确。

C．不需要满足钩码的质量应远小于滑块的质量，选取整体作为研究对象的。故C错误。

D．滑轮应选用轻质的，因为在转动过程中，滑轮会产生动能。故D正确。