- 二一组卷

题型：实验探究题题类：难易度：普通

四川省遂宁中学校2024-2025学年高二上学期开学考试物理试题

某小组利用下图所示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律，主要实验步骤如下：

A．将桌面上的气垫导轨调至水平；

B．测出遮光条的宽度d

C．将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l

D．由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间 $\text{[math]}$

E.秤出托盘和砝码总质量m、滑块（含遮光条）的质量M

已知当地重力加速度为g，回答以下问题（用题中所给的字母表示）：

（1）、本实验中（选填“需要”或“不需要”）满足m远小于M；

（2）、遮光条由静止运动至光电门的过程，系统动能增加了；若系统机械能守恒，应满足。

举一反三

用如图所示的装置，将打点计时器固定在铁架台上，用重锤带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律。

气垫导轨是常用的种实验仪器，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，我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律和机械能守恒定律，已知A的质量 $\text{[math]}$ ，B的质量 $\text{[math]}$ ，实验装置如图所示，采用的实验步骤如下：

a.松开手的同时，记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰到C、D挡板时计时器结束计时，分别记下A、B到达C、D的运动时间 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。

b.在A、B间水平放入一个轻弹簧，用手压住A、B使弹簧压缩放置在气垫导轨上，并让它静止在某个位置，设此时弹簧的弹性势能为Ep。

c.给导轨送气，调整气垫导轨，使导轨处于水平。

d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离 $\text{[math]}$ ，B的右端至D板的距离 $\text{[math]}$ 。

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

某同学使用如图所示的装置来验证“机械能守恒定律”．

如图所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。实验结果显示，重锤重力势能的减少量大于动能的增加量，关于这个误差，下列说法正确的是（）

某实验小组用手机连拍的方法验证玻璃球自由下落过程中的机械能守恒，其方法和步骤为：在竖直墙壁上沿竖直方向固定一刻度尺，将玻璃球底部与刻度尺的0刻度对齐，由静止释放，用手机连拍其下落过程。

（1）某时刻照片中玻璃球的位置如图所示，读得照片中玻璃球底部对应的刻度为{#blank#}1{#/blank#}cm。

（2）设手机每隔T时间拍摄一张照片，在照片上取相距适中的连续三个时刻玻璃球底部对应的点A、B、C，其中各点在刻度尺上的刻度值分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，则玻璃球下落到B点时的速度大小为{#blank#}2{#/blank#}（用题中所给物理量的符号表示）。已知重力加速为g，如果在误差允许范围内，满足关系式：{#blank#}3{#/blank#}（用题中所给物理量的符号表示），则机械能守恒得到验证。

（3）请提出一个减小实验误差的方法：{#blank#}4{#/blank#}。

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