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某小组利用如图甲所示实验装置

 发布时间：2021-01-23 09:15:37

『壹』 某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律．已知当地的重力加速度g=9.80m/s2①实验小组选

①当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了△Ep=mgh2=m×9.80×0.1915J=1.88m．
此时重锤的动专能比开始下落时增加了属△Ek＝

1
2
mvB2＝
1
2
×m×(
h3?h1
4T
)2=
1
2
×m×(
0.2786?0.1201
4×0.02
)2=1.96m．
动能的增加量大于重力势能的减小量原因可能是实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的电键 或者 释放纸带时手抖动了．
②根据机械能守恒定律有：mgh=
1
2
mv2，v2=2gh，知
1
2
v2与gh成正比，因为该实验是运用了乙图的纸带，可能实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的电键，知测量的h为零，速度不为零．故D正确．图线的斜率等于重力加速度g．
故答案为：①1.88m，1.96m，该实验小组做实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的电键或者释放纸带时手抖动了
②D，重力加速度g

『贰』 某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．（1）实验前需要调整气垫

（1）当气垫导轨接通电源后，导轨可以认为是光滑的，判断是否水平的方法是：接通电源，将滑块静置于气垫导轨上，若滑块基本保持静止，则说明导轨是水平的（或轻推滑块，滑块能基本做匀速直线运动）．
（2）游标卡尺主尺读数为5mm+0.1×2mm=5.2mm．螺旋测微器的读数为6.5mm+0.01×20.2mm=6.702mm．
（3）由于遮光条通过光电门的时间极短因此可以利用平均速度来代替其瞬时速度，因此滑块经过光电门时的瞬时速度为：v=

d
△t
=0.40m/s．
根据实验原理可知，该实验中需要比较重力势能的减小量和动能的增加量是否相等即可判断机械能是否守恒，故需要测量的物理量为：滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s，滑块的质量M．
（3）钩码和滑块所组成的系统为研究对象，其重力势能的减小量为mgs，系统动能的增量为：
1
2
(m+M)(
d
△t
)2．
故答案为：（1）接通气源，将滑块静置于气垫导轨上，若滑块基本保持静止，则说明导轨是水平的（或轻推滑块，滑块能基本做匀速直线运动）．
（2）5.26.702
（3）0.40；滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s；滑块的质量M．
（4）mgs；
1
2
(m+M)(
d
△t
)2

『叁』 （6分）某实验小组利用如图甲所示的实验装置测量小物块与水平面之间的动摩擦因数 ．粗糙曲面AB固定在水

（1）0.375（2）光电门袭与C点之间的距离s 图像求解等等

『肆』 某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒（气垫导轨水平）．图乙所示

游标卡尺的主尺读数为6mm，游标读数为0.05×15mm=0.75mm，则最终读数为6.75mm=0.675cm．
滑块通过光电门的版瞬时速度v＝

d
△权t
＝
0.675×10?2
1.5×10?2
＝0.45m/s．
为了验证系统的机械能是否守恒，即验证系统重力势能的减小量和系统动能的增加量是否相等，表达式为：mgx＝
1
2
(M+m)v2，所以还需要测量滑块上遮光条的初始位置到光电门的距离x和滑块的质量M．
故答案为：（1）0.675，0.45，滑块上遮光条的初始位置到光电门的距离，滑块的质量．

『伍』 某实验小组利用如图甲所示的实验装置测量小物块与水平面之间的动摩擦因数μ．粗糙曲面AB固定在水平面上，

（1）由图乙所示游标卡尺可知，主尺示数为0.3cm，游标尺示数为15×0.05mm=0.75mm，=0.075cm，游标回卡尺读数d=0.3cm+0.075cm
=0.375cm；
（2）物答块通过光电门时的速度v=

d
t
，然后物块在水平面上做匀减速直线运动，由动能定理得：-μmgs=0-
1
2
mv2，解得：μ=
d2
2gt2s
，由此可知，要测动摩擦因数，出d与t外，还需要测量光电门与C点间的距离s．
（3）滑块在水平米面上滑行的距离越大，测量s时的误差越小，为减小实验误差，可以：增大物块释放位置的高度，可以进行多次实验，测出多组实验数据，应用图象法处理实验数据．
故答案为：（1）0.375；（2）光电门与C点间的距离s；
d2
2gt2s
；（3）增大物块释放位置的高度．

『陆』 某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统由静止释放后机械能是否守恒．实验前已

（1）游标卡尺的主尺读数为4mm，游标读数为0.1×8mm=0.8mm，所以最终读数为：4mm+0.8mm=4.8mm=0.48cm；
数字计时器记录通内过光电门的容时间，由位移公式计算出物体通过光电门的平均速度，用该平均速度代替物体的瞬时速度，故在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为：
v=

d
t
＝
0.48cm
1.2×10?2s
＝0.40m/s．
（2）根据实验原理可知，该实验中需要比较重力势能的减小量和动能的增加量是否相等即可判断机械能是否守恒，故需要测量的物理量为：滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s，滑块的质量M；故选B；
（3）钩码和滑块所组成的系统为研究对象，其重力势能的减小量为mgs，系统动能的增量为：
1
2
(M+m)(
d
△t
)2，因此只要比较二者是否相等，即可验证系统机械能是否守恒．
（4）要减小误差，绳子要轻，绳子与滑轮摩擦要小；轨道要水平，保证M重力势能不变；故选A；
（5）为了减小实验的误差，需减小摩擦的影响．
故答案为：（1）0.48；0.40；
（2）B；
（3）mgs；
（4）A；
（5）减小摩擦．

『柒』 某实验小组利用如图甲所示 的实验装置来测量匀加速直线运动的 加速度．滑块上的左右端各有一个完 全一样

图太小，看不清

『捌』 某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．（1）如图乙所示，用游标

（1）主尺抄：5mm，游标尺：对齐的是2，所以读数为：2×

1
10
=0.2mm，故遮光条宽度d=5.2mm，
v=
d
△t
=0.433m/s
（2）设遮光条前进了s，钩码的重力势能减少了：mgs，系统动能增加了：
1
2
(M+m)(
d
△t
)2，所以我们可以通过比较mgs和
1
2
(M+m)(
d
△t
)2的大小来验证机械能守恒定律．
需要测量的物理量有：钩码的质量m，滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s，滑块的质量M
故答案为：（1）5.2；0.433；滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s；滑块的质量M
（2）mgs；
1
2
(M+m)(
d
△t
)2

『玖』 某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律．已知当地的重力加速度g=9.80m/s 2 ①实验小组

①1.88m，1.96m，该实来验小组做实验时源先释放了纸带，然后再合上打点计时器的电键 或者 释放纸带时手抖动了；②D，重力加速度g

『拾』 某学生实验小组利用如图甲所示的实验装置，探究外力对滑块做功与滑块动能变化的关系．（1）如图乙所示，

（1）游标卡尺的主尺读数为：1.5cm=15mm，游标尺上第12个刻度和主尺上某一刻度对齐，所回以游标读答数为12×0.05mm=0.60mm，所以最终读数为：15mm+0.60mm=15.60mm．即遮光条的宽度d=15.60mm．
（2）滑块静止时遮光条到光电门的距离L，则重力对钩码做的功为W=mgL，
遮光条到达光电门时的速度为v=

d
△t
，所以滑块（含遮光条）的动能变化量的表达式为△Ek＝
1
2
Mv2?0＝
1
2
M(
d
△t
)2．
故答案为：（1）15.60；（2）mgL；
1
2
M(
d
△t
)2．

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