利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M...

题型：综合题题类：常考题难易度：普通

2015-2016学年河北省石家庄一中高一下学期期中物理试卷（理科）

利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动．

（1）、某次实验测得倾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为△E_k=，系统的重力势能减少量可表示为△E_p=，在误差允许的范围内，若△E_k=△E_p则可认为系统的机械能守恒；

（2）、某同学改变A、B间的距离，作出的v²﹣d图象如图所示，并测得M=m，则重力加速度g=m/s² ．

举一反三

在《验证机械能守恒定律》的实验中，下列说法正确的是（）

第二组同学利用下图所示的实验装置，验证钩码和滑块所组成的系统从由静止释放到通过光电门这一过程机械能守恒．实验开始时，气轨已经调成水平状态．

物理探究小组要验证机械能守恒定律，采用如图甲装置原理，实验器材为：铁架台，约50cm不可伸长的细线，带孔的小铁球，光电门和数据采集器(连接光电门和计算机可以记录挡光的时间)，量角器，刻度尺，游标卡尺，计算机.

实验前小组成员先查阅资料得到当地的重力加速度为g，再将细线穿过小铁球，悬挂在铁架台的横杆上，在小球轨迹的最低点安装好光电门，测量摆线的长度l，摆球的直径d.再将小球拉至某高处，在摆线伸直时测量摆线偏离竖直方向的夹角θ，然后静止释放小球，记录摆球通过光电门的时间t.

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）

如图 $\text{[math]}$ 所示为验证机械能守恒定律的实验装置。现有器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平。

如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律．

$\text{[math]}$ 对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是{#blank#}1{#/blank#}．

A.重物选用质量和密度较大的金属锤

B.两限位孔在同一竖直面内上下对正

C.精确测量出重物的质量

D.用手托稳重物，接通电源后，撒手释放重物

$\text{[math]}$ 某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示．纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点．重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有{#blank#}2{#/blank#}．

A.OA、AD和EG的长度

B、OC、BC和CD的长度

C.BD、CF和EG的长度

D、AC、BD和EG的长度

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