- 二一组卷

题型：实验探究题题类：难易度：普通

四川省部分名校2024-2025学年高三上学期联合质量检测物理试题

为了验证机械能守恒定律，某同学选用了如图甲所示的实验装置。重力加速度大小为g。

（1）、将气垫导轨固定在水平桌面上，在导轨上装上两个光电门1、2，测得两光电门间的距离为L，将遮光片固定在滑块上，用天平测量出滑块及遮光片（以下称为滑块）的总质量M，用游标卡尺测出遮光片的宽度，如图乙所示，则遮光片的宽度d=mm。

（2）、调整气垫导轨水平时，可将滑块放置在气垫导轨上，打开气源，轻推滑块，若滑块做（填“匀速”“匀加速”或“匀减速”）直线运动，则说明导轨水平。绕过导轨左端定滑轮的细线，一端连接一质量为m的砝码，另一端连在滑块上，先将滑块固定在气垫导轨右侧；调节定滑轮的高度，使连接滑块的细线与气垫导轨平行。

（3）、释放滑块，滑块上的遮光片通过光电门1、2时的遮光时间分别为t₁、t₂ ，若mgL=（用题中所给的物理量符号表示），则说明系统机械能守恒。

举一反三

“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如下图所示的（甲）或（乙）方案来进行．

如图1为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．

利用自由落体运动来验证机械能守恒定律的实验：

若已知打点计时器的电源频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.8m/s² ，重物质量为mkg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，其中0为第一个点，A、B、C为另外3个连续点，根据图中数据可知，重物由0点运动到B点，重力势能减少量△E_P={#blank#}1{#/blank#}J；动能增加量△E_k={#blank#}2{#/blank#}J，产生误差的主要原因是{#blank#}3{#/blank#}．（图中长度单位：cm）

在利用自由落体验证机械能守恒定律的实验中，

用如图所示实验装置验证机械能守恒定律．断开电磁铁的电源，电磁铁失去磁性，金属小球从静止开始下落，经过光电门落入捕球网中。小铁球下落过程中经过光电门时，毫秒计时器(图中未画出)记录下挡光时间 t。

某物理实验小组的同学用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律．

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