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题型:实验探究题 题类:常考题 难易度:普通

湖南省长沙市第一中学2019年高三物理第三次月考试卷

某同学用如图(a)所示的装置 “验证机械能守恒定律”。实验的主要步骤如下:

(ⅰ)调整气垫导轨使之水平;

(ⅱ)用天平测量滑块(含遮光条)质量并记录为M

(ⅲ)测量遮光条宽度并记录为d

(ⅳ)将滑块放在气垫导轨上,通过轻质细绳与钩码连接,记录钩码总质量为m

(ⅴ)将滑块从A位置释放后,光电计时器测量遮光条通过光电门的时间并记录为Δt

(ⅵ)对测量数据进行分析,得出实验结论。

请回答下列问题。(已知当地的重力加速度大小为g

(1)、若步骤(ⅲ)用螺旋测微器测量遮光条宽度d的示数情况如图所示,则d=mm,步骤(ⅴ)中光电计时器记录的时间Δt=4.10×10-3s,滑块经过光电门时的速度大小为m/s。
(2)、本实验中还需要测量的物理量有 (写出物理量及符号)
(3)、本实验中需验证的机械能守恒表达式为(用以上对应物理量的符号表示);
(4)、实验数据表明系统动能增加量明显大于重力势能减少量,可能的原因是_____
A、钩码总质量m远小于滑块质量M    B、钩码总质量m与滑块质量M相差不大 C、气垫导轨没有调水平,且左高右低 D、气垫导轨没有调水平,且左低右高
举一反三
为验证机械能守恒,某同学完成实验如下:该同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的频率为50Hz的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤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.

①他进行了下面几个操作步骤:

A.按照图a示安装器件;

B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;

C.用天平测出重锤的质量;

D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带;

E.测量纸带上某些点间的距离;

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.

其中没有必要进行的步骤是{#blank#}1{#/blank#},操作不当的步骤是{#blank#}2{#/blank#}.

②设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g.图b是实验得到的一条纸带,A、B、C、D、E为相邻的连续点.根据测得的s1、s2、s3、s4写出重物由B点到D点势能减少量的表达式{#blank#}3{#/blank#},动能增量的表达式{#blank#}4{#/blank#}.由于重锤下落时要克服阻力做功,所以该实验的动能增量总是{#blank#}5{#/blank#}(填“大于”、“等于”或“小于”)重力势能的减小量.

③该同学根据纸带算出各点的速度v,量出下落距离h,并以 纵轴、以h为横轴画出图象,应是图中的{#blank#}6{#/blank#}.

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