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利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置示意圖如圖所示：
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（1）實驗步驟：
①將氣墊導軌放在水平桌面上，桌面高度不低于lm,將導軌調至水平；
②用游標卡尺測量擋光條的寬度l
③由導軌標尺讀出兩光電門中心之間的距離為s
④將滑塊移至光電門1左側某處，待砝碼靜止不動時，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2；
⑤從數(shù)字計時器（圖中未畫出）上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時間Δt1和Δt2；
⑥用天平稱出滑塊和擋光條的總質量M，再稱出托盤和砝碼的總質量m.
（2）用表示直接測量量的字母寫出下列所示物理量的表達式：
①滑塊通過光電門1和光電門2時瞬時速度分別為v1=
l
Δ
t
1
l
Δ
t
1
和v2=
l
Δ
t
2
l
Δ
t
2
．
②當滑塊通過光電門1和光電門2時，系統(tǒng)（包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼）的總動能分別為
E
k
1
=
1
2
（
M
+
m
）
（
l
Δ
t
1
）
2
1
2
（
M
+
m
）
（
l
Δ
t
1
）
2
和
E
k
2
=
1
2
（
M
+
m
）
（
l
Δ
t
2
）
2
1
2
（
M
+
m
）
（
l
Δ
t
2
）
2
．
③在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢能的減少ΔEp=
Mgs
Mgs
（重力加速度為g）．
（3）如果ΔEp=
Ek2-Ek1
Ek2-Ek1
，則可認為驗證了機械能守恒定律．

【答案】
l
Δ
t
1
；
l
Δ
t
2
；
1
2
（
M
+
m
）
（
l
Δ
t
1
）
2
；
1
2
（
M
+
m
）
（
l
Δ
t
2
）
2
；Mgs；Ek2-Ek1
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復制發(fā)布。
發(fā)布：2024/9/22 2:0:8組卷：30引用：6難度：0.7
相似題

  • 1．（1）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，某同學根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)，通過計算發(fā)現(xiàn)，重錘在下落過程中，重錘動能的增加量略大于重錘勢能的減小量，若實驗測量與計算均無錯誤，則出現(xiàn)這一問題的原因可能是

    A．重錘的質量偏大                 B．交流電源的電壓偏高
    C．交流電源的頻率小于50Hz        D．重錘下落時受到的阻力過大
    （2）實驗室現(xiàn)備有下列器材用來測電源電動勢和內阻：
    待測電源E：電動勢約2V、內阻約2Ω
    電壓表V1：量程為0-3V、內阻約為20kΩ
    電壓表V2：量程為0-15V、內阻約為85kΩ
    電流表A1：量程為0-3A，內阻為10Ω
    電流表A2：量程為0-500mA、內阻為200Ω
    定值電阻R=0.1Ω
    滑動變阻器R1，最大阻值為20
    滑動變阻器R2，最大阻值為1000Ω
    開關、導線若干
    ①電壓表應選擇
    ，電流表應選用
    ，滑動變阻器應選用
    ．
    ②在右邊的虛線框內將測量電路補畫完整，并要求明確標明所選電壓表、電流表以及滑動變阻器的符號．菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布：2024/11/8 8:0:1組卷：2引用：1難度：0.5

  • 菁優(yōu)網(wǎng)2．如圖（a）所示的裝置叫阿特伍德機，是英國數(shù)學家和物理學家阿特伍德創(chuàng)制的一種著名力學實驗裝置，用來研究勻變速直線運動的規(guī)律。某同學對該裝置加以改進后用來驗證機械能守恒定律，如圖（b）所示。實驗時，該同學進行了如下步驟：
    a.將質量均為M（A的含擋光片）的重物用輕質細繩連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止狀態(tài)，測量出A上擋光片中心到光電門中心的豎直距離h。
    b.在B的下端掛上質量為m的物塊C，讓系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）中的物體由靜止開始運動，光電門記錄擋光片擋光的時間為Δt。
    c.測出擋光片的寬度d,計算重物運動的速度v。
    d.利用實驗數(shù)據(jù)驗證機械能守恒定律。
    （1）步驟c中，計算重物的速度v=
    （用實驗中字母表示），利用這種方法測量的速度總是比擋光片中心通過光電門中心的實際速度
    （選填“大”或“小”），為使v的測量值更加接近真實值，減小系統(tǒng)誤差，可采用的合理的方法是
    。
    A．減小擋光片寬度d
    B．減小擋光片中心到光電門中心的豎直距離h
    C．將光電門記錄擋光時間Δt的精度設置得更高些
    D．將實驗裝置更換為紙帶和打點計時器
    （2）步驟d中，如果系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）的機械能守恒，應滿足的關系為
    （已知當?shù)刂亓铀俣葹間,用實驗中字母表示）。
    （3）某次實驗分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)重力勢能減少量小于系統(tǒng)動能增加量，造成這個結果的原因可能是
    。
    A．繩子、滑輪并非輕質而有一定質量
    B．滑輪與繩子之間產(chǎn)生滑動摩擦
    C．計算重力勢能時g的取值比實際值偏大
    D．掛物塊C時不慎使B具有向上的初速度

    發(fā)布：2024/11/1 8:0:2組卷：59引用：3難度：0.5

  • 3．某同學利用如圖甲所示裝置驗證機械能守恒定律。他在打好點的紙帶中挑選出一條點跡清晰的紙帶，如圖乙所示。把打下的第一點記作0，從0點后某個點開始，依次為1、2、3…，分別測出各個計時點到0的距離，已標在圖乙中，已知打點計時器頻率50Hz,當?shù)刂亓铀俣却笮=9.80m/s2，回答下列問題。（各計算結果均保留兩位小數(shù)）
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    （1）通過該紙帶上的數(shù)據(jù)，可計算出計時點4的速度為
    m/s。
    （2）若重物的質量為0.5kg,從開始下落到圖中計時點4時，重物的動能增加為
    J。
    （3）若重物的質量為0.5kg,從開始下落到圖中計時點4時，重物的機械能損失為
    J。

    發(fā)布：2024/11/10 4:30:2組卷：102引用：1難度：0.5
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