Question

（1）有一游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度．用它測(cè)量一小球的直徑，如圖甲所示的讀數(shù)是

 

mm．用螺旋測(cè)微器測(cè)量一根金屬絲的直徑，如圖乙所示的讀數(shù)是

 

mm．

（2）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．

①實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌底座使之水平，利用現(xiàn)有器材如何判斷導(dǎo)軌是否水平？

 

．
②測(cè)得遮光條的寬度d=0.50cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間△t=2.0×10^-2s，則滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度為

 

m/s．在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、

 

和

 

（文字說(shuō)明并用相應(yīng)的字母表示）．
③本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較

 

和

 

在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等（用測(cè)量的物理量符號(hào)表示），從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．

Answer 1

分析：（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀；螺旋測(cè)微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，需估讀．
（2）根據(jù)極短時(shí)間內(nèi)的平均速度表示瞬時(shí)速度求出滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)的速度，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的原理確定需要測(cè)量的物理量．

解答：解：（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于10mm+0.50×10mm=10.50mm，螺旋測(cè)微器的讀數(shù)等于7.5mm+0.01×0.0mm=7.500mm．
（2）開(kāi)通氣源，滑塊放置在導(dǎo)軌上能保持靜止，則知導(dǎo)軌水平．
滑塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度v=

d

△t

=

0.50×10-2

2×10-2

m/s=0.25m/s．
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量△Ek=

1

2

(M+m)v2，△E_p=mgL，判斷

1

2

(M+m)v2與mgL在誤差允許的范圍內(nèi)是否相等，所以本實(shí)驗(yàn)還需要測(cè)量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m，滑塊的質(zhì)量M，初時(shí)滑塊與光電門(mén)間距離L．
故答案為：（1）10.50    7.500
（2）①開(kāi)通氣源，滑塊放置在導(dǎo)軌上能保持靜止
②0.25  滑塊質(zhì)量M   初時(shí)滑塊與光電門(mén)間距離L
③

1

2

（m+M）v² mgL

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法，以及知道驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理．