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题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

北京市昌平区临川学校2016-2017学年高一下学期物理期末考试试卷

某同学用如图甲所示的装置通过研究重锤的落体运动来验证机械能守恒定律．已知重力加速度为 g．

（1）、在实验所需的物理量中，需要直接测量的是（单选填写代号），通过计算得到的是（填写代号）

A．重锤的质量

B．重锤下落的高度

C．重锤底部距水平地面的高度

D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度

（2）、在实验得到的纸带中，我们选用如图所示的起点 O 与相邻点之间距离约为 2mm 的纸带来验证机械能守恒定律．图中A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的原始点，F点是第n个点．设相邻点间的时间间隔为 T，下列表达式可以用在本实验中计算 F 点速度v_F的是．

A、v_F=g（nT ） B、v_F= $\text{[math]}$ C、v_F= $\text{[math]}$ D、v_F= $\text{[math]}$

（3）、若代入图乙中所测的数据，求得 $\text{[math]}$ v_n²在误差范围内等于（用已知量和图中测出的物理量表示），即可验证重锤下落过程中机械能守恒．即使在操作及测量无误的前提下，所求 $\text{[math]}$ 也一定会略（选填“大于”或“小于”）后者的计算值，这是实验存在系统误差的必然结果．

举一反三

在利用打点计时器验证做自由落体运动的物体机械能守恒的实验中．

甲实验小组利用图（a）装置探究机械能守恒定律．将小钢球从轨道的不同高度h处静止释放，斜槽轨道水平末端离落点的高度为H，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s．（g取10m/s²）

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 $\text{[math]}$ 。

某实验小组利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律．在铁架台的顶端有一电磁铁，正下方某位置固定一光电门，电磁铁吸住直径为d的小铁球，此时球心与光电门的竖直距离为h．断开电源，小球下落，通过光电门的挡光时间为t.请回答下列问题：

图甲所示为实验小组的同学设计的验证机械能守恒定律的实验装置。伸长可忽略的细线一端固定于铁架台上O点，另一端系一小钢球。在O点正下方P点处固定一枚锋利的刀片，刀片的刀刃与悬线的摆动方向斜交，因而能将下摆的细线瞬间割断，使下摆的小球水平抛出。Q点为小球竖直悬挂时上端点的位置，O′点是O点在地面上的竖直投影点，S为小球落地点。实验时，将小球拉至与O点等高处由静止开始释放，然后进行相关测量后计算验证。完成以下填空：

某同学利用图甲装置来做“验证机械能守恒定律”实验

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