Question

【題目】為了測量手機電池的質量，小明同學設計了如圖甲所示的實驗裝置，把兩塊質量相等的手機電池用輕質細棉線固定在帶有遮光條的滑塊的兩側，接通氣源，調節導軌水平把細線的一端固定在滑塊上，另一端跨過定滑輪固定在鉤碼上。

（1） 小明用圖乙中的螺旋測微器測得遮光條的寬度=____mm；

（2） 將附帶手機電池的滑塊由圖甲所示位置從靜止釋放，在鉤碼的牽引下先后通過兩個光電門，配套的數字毫秒計記錄了遮光條通過光電門1的時間為，通過光電門2的時間為，遮光條從開始遮擋第一個光電門到開始遮擋第二個光電門的時間為，則手機電池經過光電門1時的瞬時速度=____m/s，經過光電門2時的瞬時速度=_____m/s，手機電池的加速度=_____m/s2：（以上計算結果保留2位小數）

（3） 已知鉤碼的質量為，滑塊與遮光條的總質量為，重力加速度為，則一塊手機電池的質量為=_____（用、、和表示）。

Answer 1

【答案】5.000或5.001或4.999 0.69 2.17 2.50

【解析】

（1）遮光條寬度L=5mm+0.0×0.01mm=5.000mm。
（2）通過光電門1的速度為，通過光電門2的速度為，。
（3）對鉤碼、滑塊、遮光條和手機電池整體，由牛頓第二定律得：m1g=（m1+m2+2m）a，解得。