- 二一组卷

题型：实验探究题题类：模拟题难易度：普通

湖南省湘潭县一中、双峰一中、邵东一中、永州四中2018-2019学年高二下学期物理联考试卷

如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示。

（1）、实验时，该同学进行了如下操作：

第一步：将质量均为M （A含挡光片、B含挂钩）的重物A、B用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出（填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”）到光电门中心的竖直距离h

第二步：在B的下端挂上质量为m的物块C，让系统（重物A、B以及物块C）中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为t

第三步：测出挡光片的宽度d，计算有关物理量，验证机械能守恒定律

（2）、如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒（已知重力加速度为g），各物理量应满足的关系式为（用题中所给字母表示）。

（3）、验证实验结束后，该同学突发奇想：如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，不断增大物块C的质量m，重物B的加速度a也将不断增大，那么a与m之间有怎样的定量关系？已知重力加速度为g，请你帮该同学写出a与m、M之间的关系式：。

举一反三

某实验小组用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．

如图1所示，某同学利用如图所示的装置，求重物做自由落体运动的加速度和某一时刻的瞬时速度．

某同学利用竖直向上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律，频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取10m/s² ，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）

时刻	t₁	t₂	t₃	t₄
速度（m/s）	5.59	5.08	4.58

实验步骤如下：

①如图1，将实验器材安装好，其中钩码A的质量比B大，实验开始前用一细绳将钩码B与桌面相连接，细绳都处于竖直方向，使系统静止。

②用剪刀剪断钩码B下方的细绳，使B在A带动下先后经过光电门1和2，测得挡光时间分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。

③用螺旋测微器测量挡光片沿运动方向的宽度 $\text{[math]}$ ，如图2，则 $\text{[math]}$ {#blank#}1{#/blank#} $\text{[math]}$ 。

④用挡光片宽度与挡光时间求平均速度，当挡光片宽度很小时，可以将平均速度当成瞬时速度。

⑤用刻度尺测量光电门1和2间的距离 $\text{[math]}$ 。

⑥查表得到当地重力加速度大小为 $\text{[math]}$ 。

⑦为验证机械能守恒定律，请写出还需测量的物理量（并给出相应的字母表示）{#blank#}2{#/blank#}，用以上物理量写出验证方程{#blank#}3{#/blank#}。

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