题目
题型：不详难度：来源：
（2）用气垫导轨装置验证机械能守恒定律，先非常好的把导轨调成水平，然后用垫块把导轨一端垫高，测得两光电门G1和G2之间的竖直高度差H=0.1m，质量为m=500g的滑块上面装有L=1.5cm的挡光片，它由轨道上端任一处滑下，测得滑块通过光电门G1和G2的时间分别为2.5×10-2S和1×10-2S，当地重力加速度g=9.8m/s2，则可以算出滑块通过光电门G1和G2这段过程中动能的增加量△EK=______J（保留三位有效数字），重力势能的减小量△EP=______J，（保留三位有效数字）由此可以得出的结论是：______
答案
根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程中的平均速度
可得：vB=
| xAC |
| 2T |
| (7.65+9.17)cm |
| 4×0.02s |
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2
得：a=
| XBC-XAB |
| T2 |
所以：a=9.50m/s2
如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小，可能的原因是下落过程中有存在阻力等．
（2）由于光电门的宽度L很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．
滑块通过光电门1速度v1=
| L |
| △t1 |
滑块通过光电门2速度v2=
| L |
| △t2 |
根据动能的定义式得出：
动能的增加量△EK=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
重力势能的减小量△EP=mgh=0.5×9.8×0.1=0.490J
由此可以得出的结论是：在误差允许的范围内，滑块在运动过程中机械能守恒．
故答案为：（1）2.10，9.50，下落过程中存在阻力等．
（2）0.4730.490在误差允许的范围内，滑块在运动过程中机械能守恒．
核心考点
试题【（1）用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图一段纸带，测得AB=7.65cm，BC=9.17cm．已知交流电频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度为__】；主要考察你对机械能守恒定律等知识点的理解。[详细]
举一反三
（1）若木板是水平放置的，小车在一条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，对橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是______
A．橡皮筋处于原长状态
B．橡皮筋仍处于伸长状态
C．小车正好运动到两个铁钉的连线处
D．小车已过两个铁钉的连线
（2）为了使小车运动中所受的合外力正好等于橡皮筋对它的弹力，应采取的措施是______；
（3）如图乙是按正确操作分别是一条、二条、三条、四条橡皮筋作用于小车在实验中打出的部分纸带，
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 橡皮筋对小车做功 | W | 2W | 3W | 4W |
| 小车速度v（m/s） | 1.00 | 1.42 | 1.73 | 2.00 |
| v2（m2/s2） | 1.00 | 2.02 | 2.99 | 4.00 |
| 某学生利用“验证机械能守恒定律”的实验装置来测量一个质量m=50g的钩码下落时的加速度值，该学生将钩码固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器，实验装置如图a所示．①以下是该同学正确的实验操作和计算过程，请完成下面部分实验步骤的有关内容 A、按实验装置图安装器件 B、将打点计时器接到______（填直流或交流）电源上 C、先______，再______，然后______． D、取下纸带，取其中的一段标出计数点如图b所示，测出相邻计数点间的距离分别为S1=2.60cm，S2=4.14cm，S3=5.69cm，S4=7.22cm，S5=8.75cm，S6=10.29cm 已知打点计时器的打点频率是f=50Hz，则计算钩码下落加速度的表达式为a=______，代入数值，可得加速度a=______m/s2（计算结果保留三位有效数字）． ②该同学从实验结果发现，钩码下落时的加速度比实际的重力加速度小．为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差，请你提出一个有效的改进方法：______．  | ||||
（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图1可知其长度为______mm；用螺旋测微器测量其直径如图，由图1可知其直径为______mm；  （2）在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50HZ，当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg．甲、乙、丙三学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.12cm，0.19cm和0.25cm，可见操作上有错误的是学生______，错误操作______．若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A，B，C到第一个点的距离如图2所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△EP=______，此过程中物体动能的增加量是△EK______（取g=9.8m/s2）； （3）如图3所示气垫是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在轨道上，滑块在轨道上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫轨道以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下： a．调整气垫轨道，使导轨处于水平； b．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上； c．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计数器开始工作，当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间t1和t2； d．用刻度尺测出滑块A的左端至C挡板的距离L1、滑块B的右端到D挡板的距离L2． ①试验中还应测量的物理量是______； ②利用上述过程测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是______； ③利用上述实验数据导出的被压缩弹簧的弹性势能的表达式是______． | ||||
现要通过实验验证机械能守恒定律．实验装置如图所示：水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到导轨低端C点的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A，B两点的距离，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度．用g表示重力加速度．若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为______．动能的增加量可表示为______．若在运动过程中机械能守恒，
 | ||||
| （1）某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受合力F及质量m关系的实验，图34-1为实验装置简图． ①他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为下列哪二项说法是正确的：______ A．要平衡摩擦力B．实验时不需要平衡摩擦力 C．钩码的重力要远小于小车的总重力D．小车的总重力要远小于钩码的重力 ②若要用图1装置验证合外力的功与动能变化之间的关系，在①的基础上，某同学用天平称量小车的总质量M．用弹簧秤称出钩码的总重力G．让钩码带动小车加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1＜v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为______．（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）． （2）①某同学用如题图2所示的装置来探究机械能守恒定律：实验中，得到了甲、乙、丙三条实验纸带，如图3所示，则应选______纸带好．  在实验中若所用重物的质量为1.00kg，当地的重力加速度为g=9.80m/s2，在某次实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图4所示，把第一个点记作O，另选取连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm，70.18cm，77.76cm、85.73cm． ②根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于______J，动能的增加量等于______J（取三位有效数字）． ③由以上的计算结果可看出，重物由O点运动到C点，重力势能的减少量______于动能的增加量，试简单阐述造成这一结果的两个理由______、______．  |