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某小組利用如圖甲所示實驗裝置

 發布時間：2021-01-23 09:15:37

『壹』 某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證機械能守恆定律．已知當地的重力加速度g=9.80m/s2①實驗小組選

①當打點計時器打到B點時重錘的重力勢能比開始下落時減少了△Ep=mgh2=m×9.80×0.1915J=1.88m．
此時重錘的動專能比開始下落時增加了屬△Ek＝

1
2
mvB2＝
1
2
×m×(
h3?h1
4T
)2=
1
2
×m×(
0.2786?0.1201
4×0.02
)2=1.96m．
動能的增加量大於重力勢能的減小量原因可能是實驗時先釋放了紙帶，然後再合上打點計時器的電鍵 或者 釋放紙帶時手抖動了．
②根據機械能守恆定律有：mgh=
1
2
mv2，v2=2gh，知
1
2
v2與gh成正比，因為該實驗是運用了乙圖的紙帶，可能實驗時先釋放了紙帶，然後再合上打點計時器的電鍵，知測量的h為零，速度不為零．故D正確．圖線的斜率等於重力加速度g．
故答案為：①1.88m，1.96m，該實驗小組做實驗時先釋放了紙帶，然後再合上打點計時器的電鍵或者釋放紙帶時手抖動了
②D，重力加速度g

『貳』 某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統機械能守恆．（1）實驗前需要調整氣墊

（1）當氣墊導軌接通電源後，導軌可以認為是光滑的，判斷是否水平的方法是：接通電源，將滑塊靜置於氣墊導軌上，若滑塊基本保持靜止，則說明導軌是水平的（或輕推滑塊，滑塊能基本做勻速直線運動）．
（2）游標卡尺主尺讀數為5mm+0.1×2mm=5.2mm．螺旋測微器的讀數為6.5mm+0.01×20.2mm=6.702mm．
（3）由於遮光條通過光電門的時間極短因此可以利用平均速度來代替其瞬時速度，因此滑塊經過光電門時的瞬時速度為：v=

d
△t
=0.40m/s．
根據實驗原理可知，該實驗中需要比較重力勢能的減小量和動能的增加量是否相等即可判斷機械能是否守恆，故需要測量的物理量為：滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s，滑塊的質量M．
（3）鉤碼和滑塊所組成的系統為研究對象，其重力勢能的減小量為mgs，系統動能的增量為：
1
2
(m+M)(
d
△t
)2．
故答案為：（1）接通氣源，將滑塊靜置於氣墊導軌上，若滑塊基本保持靜止，則說明導軌是水平的（或輕推滑塊，滑塊能基本做勻速直線運動）．
（2）5.26.702
（3）0.40；滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s；滑塊的質量M．
（4）mgs；
1
2
(m+M)(
d
△t
)2

『叄』 （6分）某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置測量小物塊與水平面之間的動摩擦因數 ．粗糙曲面AB固定在水

（1）0.375（2）光電門襲與C點之間的距離s 圖像求解等等

『肆』 某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統機械能守恆（氣墊導軌水平）．圖乙所示

游標卡尺的主尺讀數為6mm，游標讀數為0.05×15mm=0.75mm，則最終讀數為6.75mm=0.675cm．
滑塊通過光電門的版瞬時速度v＝

d
△權t
＝
0.675×10?2
1.5×10?2
＝0.45m/s．
為了驗證系統的機械能是否守恆，即驗證系統重力勢能的減小量和系統動能的增加量是否相等，表達式為：mgx＝
1
2
(M+m)v2，所以還需要測量滑塊上遮光條的初始位置到光電門的距離x和滑塊的質量M．
故答案為：（1）0.675，0.45，滑塊上遮光條的初始位置到光電門的距離，滑塊的質量．

『伍』 某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置測量小物塊與水平面之間的動摩擦因數μ．粗糙曲面AB固定在水平面上，

（1）由圖乙所示游標卡尺可知，主尺示數為0.3cm，游標尺示數為15×0.05mm=0.75mm，=0.075cm，游標回卡尺讀數d=0.3cm+0.075cm
=0.375cm；
（2）物答塊通過光電門時的速度v=

d
t
，然後物塊在水平面上做勻減速直線運動，由動能定理得：-μmgs=0-
1
2
mv2，解得：μ=
d2
2gt2s
，由此可知，要測動摩擦因數，出d與t外，還需要測量光電門與C點間的距離s．
（3）滑塊在水平米面上滑行的距離越大，測量s時的誤差越小，為減小實驗誤差，可以：增大物塊釋放位置的高度，可以進行多次實驗，測出多組實驗數據，應用圖象法處理實驗數據．
故答案為：（1）0.375；（2）光電門與C點間的距離s；
d2
2gt2s
；（3）增大物塊釋放位置的高度．

『陸』 某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統由靜止釋放後機械能是否守恆．實驗前已

（1）游標卡尺的主尺讀數為4mm，游標讀數為0.1×8mm=0.8mm，所以最終讀數為：4mm+0.8mm=4.8mm=0.48cm；
數字計時器記錄通內過光電門的容時間，由位移公式計算出物體通過光電門的平均速度，用該平均速度代替物體的瞬時速度，故在遮光條經過光電門時滑塊的瞬間速度為：
v=

d
t
＝
0.48cm
1.2×10?2s
＝0.40m/s．
（2）根據實驗原理可知，該實驗中需要比較重力勢能的減小量和動能的增加量是否相等即可判斷機械能是否守恆，故需要測量的物理量為：滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s，滑塊的質量M；故選B；
（3）鉤碼和滑塊所組成的系統為研究對象，其重力勢能的減小量為mgs，系統動能的增量為：
1
2
(M+m)(
d
△t
)2，因此只要比較二者是否相等，即可驗證系統機械能是否守恆．
（4）要減小誤差，繩子要輕，繩子與滑輪摩擦要小；軌道要水平，保證M重力勢能不變；故選A；
（5）為了減小實驗的誤差，需減小摩擦的影響．
故答案為：（1）0.48；0.40；
（2）B；
（3）mgs；
（4）A；
（5）減小摩擦．

『柒』 某實驗小組利用如圖甲所示 的實驗裝置來測量勻加速直線運動的 加速度．滑塊上的左右端各有一個完 全一樣

圖太小，看不清

『捌』 某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統機械能守恆．（1）如圖乙所示，用游標

（1）主尺抄：5mm，游標尺：對齊的是2，所以讀數為：2×

1
10
=0.2mm，故遮光條寬度d=5.2mm，
v=
d
△t
=0.433m/s
（2）設遮光條前進了s，鉤碼的重力勢能減少了：mgs，系統動能增加了：
1
2
(M+m)(
d
△t
)2，所以我們可以通過比較mgs和
1
2
(M+m)(
d
△t
)2的大小來驗證機械能守恆定律．
需要測量的物理量有：鉤碼的質量m，滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s，滑塊的質量M
故答案為：（1）5.2；0.433；滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s；滑塊的質量M
（2）mgs；
1
2
(M+m)(
d
△t
)2

『玖』 某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證機械能守恆定律．已知當地的重力加速度g=9.80m/s 2 ①實驗小組

①1.88m，1.96m，該實來驗小組做實驗時源先釋放了紙帶，然後再合上打點計時器的電鍵 或者 釋放紙帶時手抖動了；②D，重力加速度g

『拾』 某學生實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置，探究外力對滑塊做功與滑塊動能變化的關系．（1）如圖乙所示，

（1）游標卡尺的主尺讀數為：1.5cm=15mm，游標尺上第12個刻度和主尺上某一刻度對齊，所回以游標讀答數為12×0.05mm=0.60mm，所以最終讀數為：15mm+0.60mm=15.60mm．即遮光條的寬度d=15.60mm．
（2）滑塊靜止時遮光條到光電門的距離L，則重力對鉤碼做的功為W=mgL，
遮光條到達光電門時的速度為v=

d
△t
，所以滑塊（含遮光條）的動能變化量的表達式為△Ek＝
1
2
Mv2?0＝
1
2
M(
d
△t
)2．
故答案為：（1）15.60；（2）mgL；
1
2
M(
d
△t
)2．

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