利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置示意圖如圖甲所示：

小題1:實驗步驟：
①將氣墊導軌放在水平桌面上，桌面高度不低于lm ，將導軌調(diào)至水平；
②用游標卡尺測量擋光條的寬度，結(jié)果如圖乙所示，由此讀出__▲______mm；
③由導軌標尺讀出兩光電門中心之間的距離___▲_______cm；
④將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動時，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2；
⑤從數(shù)字計時器（圖甲中未畫出）上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時間和；
⑥用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量。
小題2:用表示直接測量量的字母寫出下列所示物理量的表達式：
①滑塊通過光電門1和光電門2時瞬時速度分別為___▲_______和___▲_____。
②當滑塊通過光電門1和光電門2時，系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動能分別為
____▲_____和____▲____。
③在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢能的減少____▲______(重力加速度為)。
小題3:如果___▲___________，則可認為驗證了機械能守恒定律。

小題1:9.30    60.00(答案在59.96~60.04之間的，也給分)
小題2:                     
小題3:        或
分析：解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．
不同的尺有不同的精確度，注意單位問題．
光電門測量瞬時速度是實驗中常用的方法．由于光電門的寬度l很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度．
紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度，從而求出動能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值．
解答：解：（1）l=9mm+0.05mm×6=9.30mm
s=80.00cm-20.00cm=60.00cm
（2）①由于擋光條寬度很小，因此將擋光條通過光電門時的平均速度當作瞬時速度．
v1=，v2=
②根據(jù)動能的定義式得：
通過光電門1，系統(tǒng)（包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼）的總動能為E k1=
通過光電門2，系統(tǒng)（包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼）的總動能為E k2=
③系統(tǒng)勢能的減少△EP=mgh=mgs
（3）如果△EP=△E k=Ek2-Ek1 即重力勢能的減小量等于動能的增加量，則可認為驗證了機械能守恒定律．
故答案為：（1）②9.30 ③0.6000（2）①， ②，
③mgs   （3）Ek2-Ek1
點評：對常見的幾種測量長度工具要熟悉運用，并能正確讀數(shù)．
光電門測量瞬時速度是實驗中常用的方法．由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

(一).在共點力合成的實驗中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出力的圖示，如圖。圖上標出了F1、F2、F、F′ 四個力，其中______（填上述字母）不是由彈簧秤直接測得的；若F與F′的________基本相等,_______基本相同，說明共點力合成的平行四邊行定則得到了驗證。
(二).在驗證機械能守恒定律的實驗中，對于自由下落的重物，下述選擇的條件更為有利的是(       )
A．只要足夠重就可以
B．只要體積足夠小就可以
C．既要足夠重，又要體積非常小
D．應(yīng)該密度大些，還應(yīng)便于夾緊紙帶，使紙帶隨同運動時不致扭曲

（三）.某同學利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，弧
形軌道末端水平，離地面的高度為H，將鋼球從軌道的不同高度h處
靜止釋放，鋼球的落點距軌道末端的水平距離為s．
若軌道完全光滑，s2與h的理論關(guān)系應(yīng)滿足s2=____（用H、h表示）．
（四）.在做“互成角度的兩個共點力的合成”的實驗中有以下實驗步
驟，其合理順序是____________________（用相應(yīng)字母表示）
A．通過改變兩個拉力的大小和方向，從而改變橡皮條的伸長，再重復做幾次；   
B．只用一個彈簧秤，通過細繩把橡皮條的結(jié)點拉到同樣的位置O．記下彈簧秤的讀數(shù)
和細繩的方向，按同樣比例作出這個力F’的圖示；
C．在桌面上放一塊方木板，在木板上墊一張白紙，把橡皮條一端固定在木板的A點；
D．記下兩個彈簧秤的讀數(shù)以及結(jié)點的位置，描下兩條細繩的方向，在紙上按比例作出力F1和F2的圖示，用平行四邊形定則求出（作出）合力F；
E．比較力F’用平行四邊形定則求出的力F，看它們在實驗誤差范圍內(nèi)是否相等；
F.用兩條細繩結(jié)在橡皮條的另一端（即結(jié)點），通過細繩用兩個彈簧秤互成角度拉橡
皮條，橡皮條伸長，使結(jié)點到達某一位置O；

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題


小題1:某同學用如圖所示的裝置測定重力加速度：
①電火花計時器的工作電壓為              ，頻率             ．
②打出的紙帶如圖所示，實驗時紙帶的        端應(yīng)和重物相連接．（選填“甲”或“乙”）

③實驗中在紙帶上連續(xù)打出點1、2、3、……、9，如圖所示，由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實驗時的加速度為             m/s2．
④當?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.8 m/s2，請列出測量值與當?shù)刂亓铀俣鹊闹涤胁町惖闹饕?u>                                             ．
小題2:某同學在做測金屬絲電阻率的實驗中，取一根粗細均勻的康銅絲，其中有兩個步驟是用螺旋測微器測出康銅絲的直徑d和用伏安法測量的康銅絲的電阻R。
 ①用螺旋測微器測量康銅絲直徑如丙圖所示，由圖可知其直徑為           mm。
②圖乙是測量康銅絲電阻的原理圖，根據(jù)原理圖在如圖甲所示的實物圖中畫出連線。
③利用上面的電路圖測出的電阻值比真實值           (填“偏大”或“偏小”)，這種誤差叫做         誤差（填“系統(tǒng)”或“偶然”）。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，質(zhì)量為1kg的重錘自由下落，通過打點計時器在紙帶上記錄運動過程，打點計時器所接電源為6V、50Hz的交流電源，如圖3所示，紙帶上O點為重錘自由下落時紙帶打點起點，選取的計數(shù)點A、B、C、D依次間隔一個點（圖中未畫出），各計數(shù)點與O點距離如圖所示，單位為mm，重力加速度為9.80m/s2，則

小題1:打點計時器記錄B點時，重錘速度vB=_______m/s，重錘動能EKB=_______J。
小題2:從開始下落算起，打點計時器記錄 B點時，重錘勢能減少量為          J。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

利用圖示裝置進行驗證機械能守恒定律的實驗時，需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h，某班同學利用實驗得到的紙帶，設(shè)計了以下四種測量方案。

A．用刻度尺測出物體下落高度h，并測出下落時間t，通過計算出瞬時速度
B．用刻度尺測出物體下落的高度，并通過計算出瞬時速度。
C．根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度，并通過計算出高度
D．用刻度尺測出物體下落的高度，根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度
小題1:以上方案中只有一種最合理，最合理的是         。（填入上述相應(yīng)的字母）
小題2:要使該實驗誤差盡量小，下述注意點正確的是     （填入下述相應(yīng)的字母）
a.使重錘的質(zhì)量越大越好，但懸掛時不能拉斷紙帶
b.選用電火花計時器比電磁打點計時器更好，可減小阻力影響
c.測長度時保持紙帶懸掛狀態(tài)，刻度尺的讀數(shù)更準確
d.紙帶上留下的點越大越好
e.紙帶長一點更好

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

某同學在做測定木板的動摩擦因數(shù)的實驗時，設(shè)計了兩種實驗方案：
方案A:木板水平固定，通過彈簧秤水平拉動木塊，如圖（a）所示；
方案B:木塊固定，通過細線水平拉動木板，如圖（b）所示.

小題1:上述兩種方案中，你認為更合理的方案是      ，原因是                  。
小題2:除了實驗必需的彈簧秤、木板、木塊、細線外,該同學還準備了質(zhì)量為200 g的配重若干個。該同學在木塊上加放配重，改變木塊對木板的正壓力（g="10" m/s2），并記錄了5組實驗數(shù)據(jù)，如下表所示:
實驗次數(shù)
1
2
3
4
5
配重（個數(shù)）
0
1
2
3
4
彈簧秤讀數(shù)（N）
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
測木塊重（N）
2.00
 

請根據(jù)上述數(shù)據(jù)在圖給出的坐標紙上作出木塊所受摩擦力和壓力的關(guān)系圖象;由圖象可測出木板和木塊間的動摩擦因數(shù)是       。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖甲所示是某種“研究平拋運動”的實驗裝置：

小題1:當a小球從斜槽末端水平飛出時與b小球離地面的高度均為H，此瞬間電路斷開使電磁鐵釋放b小球，最終兩小球同時落地．該實驗結(jié)果可表明（      ）
A．兩小球落地速度的大小相同
B．兩小球在空中運動的時間相等
C．a(chǎn)小球在豎直方向的分運動與b小球的運動相同
D．兩小球在空中運動時的加速度相等
小題2:利用該實驗裝置研究a小球平拋運動的速度，從斜槽同一位置釋放小球，實驗得到小球運動軌跡中的三個點A、B、C，如圖乙所示．圖中O為坐標原點，B點在兩坐標線交點，坐標xB =" 40cm" ，yB = 20cm，A、C點均在坐標線的中點．則a小球水平飛出時的初速度大小為vo= ________m/s；平拋小球在B點處的即時速度的大小vB=______m/s．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

某同學在做“研究勻變速直線運動”的實驗：
（1）實驗室提供了下列的實驗器材：
①電火花打點計時器   ②天平   ③鐵架臺   ④細繩和紙帶
⑤鉤碼和小車   ⑥秒表   ⑦一端有滑輪的長木板     ⑧刻度尺
其中不需要的器材有：                         。
（2）把實驗過程中缺少的步驟填入空格
1．把一端附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把電火花打點計時器固定在長木板上遠離滑輪的一端，連接好電路．   
2．紙帶穿過限位孔，連接在小車后，用一條細繩拴在小車上，使細繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，                      ，                      ，讓小車拖著紙帶運動，打完一條后立即關(guān)閉電源．
3．換上新紙帶，重復操作三次．
(3)該同學選擇了一條清晰的紙帶，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點．其相鄰點間的距離如圖所示，每兩個相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為0.10s．

(4)將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標在如圖所示的坐標紙上，并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關(guān)系圖線．
(5)根據(jù)第(2)問中畫出的v－t圖線，求出小車運動的加速度為         m/s2(保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

利用氣墊導軌裝置驗證機械能守恒定律時，先非常仔細地把導軌調(diào)成水平，然后依圖所示用墊塊把導軌一端墊高H，現(xiàn)有一滑塊質(zhì)量為m，上表面裝d="3" cm的擋光片，它由軌道上端任一處滑下，測出它通過光電門G1和G2時的速度為和，就可以算出它由G1到G2這個過程中動能的增加量，再算出重力勢能的減少量，比較與的大小，便可驗證機械能是否守恒。若測得圖中，滑塊通過G1和G2的時間分別為，當?shù)刂亓铀俣?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824125256489534.gif" style="vertical-align:middle;" />，則：

小題1:滑塊的速度        、            ；滑塊通過G1時的高度       。
小題2:動能增加量         ，重力勢能減少量        ，（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）所以在誤差允許的范圍內(nèi)可認為機械能守恒。

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同步練習冊答案