- 二一组卷

题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

2018-2019学年人教版高中物理必修二　7.9 实验：验证机械能守恒定律同步练习

像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间 $\text{[math]}$ 如图乙所示，气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦 $\text{[math]}$ 某实验小组利用如图乙所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒 $\text{[math]}$ 实验前要调整气垫导轨底座使之水平，用游标卡尺测得遮光条的宽度为d，实验时滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间 $\text{[math]}$

（1）、某同学用游标卡尺测得遮光条 $\text{[math]}$ 图丙 $\text{[math]}$ 的宽度 $\text{[math]}$ cm

（2）、实验前需要调整气垫导轨底座使之水平，实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门所花时间为 $\text{[math]}$ ，则滑块经过光电门时的瞬时速度为 $\text{[math]}$ 用游标卡尺的测量结果计算 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ．

（3）、在本次实验中还需要测量的物理量有：钩码的质量m、和 $\text{[math]}$ 用文字说明并用相应的字母表示 $\text{[math]}$ ．

（4）、本实验，通过比较和在实验误差允许的范围内相等 $\text{[math]}$ 用测量的物理量符号表示 $\text{[math]}$ ，从而验证了系统的机械能守恒．

举一反三

用如图甲所示的实验装置，验证m₁、m₂组成的系统机械能守恒．m₂从高处由静止开始下落，m₁上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示．已知m₁=50g、m₂=150g，取g=9.8m/s² ，则（结果均保留两位有效数字）

①在纸带上打下记数点5时的速度v={#blank#}1{#/blank#}m/s；

②在0～5过程中系统动能的增量△E_K={#blank#}2{#/blank#}J，系统势能的减少量△E_P={#blank#}3{#/blank#}J；由此可以验证{#blank#}4{#/blank#}．

利用自由落体来验证机械能守恒定律的实验：

若已知打点计时器的电源频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.8m/s² ，重物质量为m kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，其中0为第一个点，A、B、C为另外3个连续点，根据图中数据可知，重物由0点运动到B点，重力势能减少量△E_P={#blank#}1{#/blank#}J；动能增加量△E_k={#blank#}2{#/blank#}J，产生误差的主要原因是{#blank#}3{#/blank#}．

某同学在验证机械能守恒定律的实验中，使重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如题图甲所示为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点实验中所用重物的质量，打点计时器每隔打一个点，当地的重力加速度．

某同学利用如图甲所示装置来验证“机械能守恒定律”。将长为L轻绳一端固定在O点，另一端拴在一个质量为m的正立方体小铁块A上，在小铁块A的上表面边缘放一个小铁片。将铁块拉起，使绳拉直且偏离竖直方向成θ角时由静止开始释放铁块，当其到达最低点时，受到竖直挡板P阻挡而停止运动，之后铁片将飞离铁块A而做平抛运动。

某实验小组用如图所示的装置，验证机械能守恒定律。当地重力加速度为g。

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