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          某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒．實驗前需要調整氣墊導軌底座使之水平，用游標卡尺測得遮光條的寬度為d，實驗時將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t．

          （1）在本次實驗中還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
          滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
          和
          滑塊的質量M
          滑塊的質量M
          （用文字說明并用相應的字母表示）．
          （2）本實驗通過比較
          mgs
          mgs
          和
          1
          2
          (m+M)(
          d
          △t
          )2
          1
          2
          (m+M)(
          d
          △t
          )2
          在實驗誤差允許的范圍內相等（用測量的物理量符號表示），從而驗證了系統(tǒng)的機械能守恒．
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          分析：（1）本實驗中由于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大小，因此需要測量滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s，計算動能需要知道滑塊的質量M；
          （2）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恒．
          解答：解：（1）由于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
          ，因此需要知道滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s，計算動能需要知道滑塊的質量M，故還需要測量M．
          故答案為：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．
          （2）鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)為研究對象，其重力勢能的減小量為mgs，系統(tǒng)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(tǒng)機械能是否守恒．
          故答案為為：mgs，
          1
          2
          (m+M)(
          d
          △t
          )2          ．
          點評：物理實驗如何變化，正確理解實驗原理都是解答實驗的關鍵，同時加強物理基本規(guī)律在實驗中的應用．
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關習題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          某實驗小組利用如圖所示的裝置進行“探究加速度與合外力的關系”的實驗．
          （1）在實驗中必須平衡摩擦力，通過
          重力沿斜面的分力（或傾斜木板）
          重力沿斜面的分力（或傾斜木板）
          的方法來平衡摩擦力，當小車恰能自行勻速運動時，平衡了摩擦力．
          （2）實驗中打點計時器所使用的是頻率為50Hz的交流電源，如下圖中給出的是實驗中獲取的紙帶的一部分：1、2、3、4、5是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未標出，每兩個計數(shù)點間的時間間隔是
          0.1
          0.1
          s，由該紙帶可求得小車的加速度a=
          1.07
          1.07
          m/s2．
          

			
          

			
          
			查看答案和解析>>		
          
				
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置來探究當合外力一定時，物體運動的加速度與其質量之間的關系．（1）由圖中刻度尺讀出兩個光電門中心之間的距離為s厘米，由圖中游標卡尺測得遮光條的寬度d=
          0.52
          0.52
          厘米．該實驗小組在做實驗時，將滑塊從圖9所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器可以讀出遮光條通過光電門1的時間△t1，遮光條通過光電門2的時間△t2，則滑塊經過光電門1時的瞬時速度的表達式v1=
          d
          △t1
          d
          △t1
          ，滑塊經過光電門2時的瞬時速度的表達式v2=
          d
          △t2
          d
          △t2
          ，則滑塊的加速度的表達式a=
          v
          2
          2
          -v
          2
          1
          2s
          （v1，v2代入了同樣給分）
          v
          2
          2
          -v
          2
          1
          2s
          （v1，v2代入了同樣給分）
          ． 
          

          


          
m（g）
a（m/s2）
          

          
250
2.02
          

          
300
1.65
          

          
350
1.43
          

          
400
1.25
          

          
500
1.00
          

          
800
0.63
          （2）在本次實驗中，實驗小組通過改變滑塊質量做了6組實驗，得到如下表所示的實驗數(shù)據(jù)．
          通過計算分析上表數(shù)據(jù)后，得出的結論是在合外力不變的情況下，物體運動的加速度跟物體的質量成反比，如果想通過圖象法進一步確認自己的結論，須建立
          a-
          1
          m
          a-
          1
          m
          （填a-m或a-
          1
          m
          ）坐標系，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點作圖，如果圖線是一條通過原點的直線，就可確認上述結論．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)由靜止釋放后機械能守恒．實驗前已經調整氣墊導軌底座使之水平，且選定滑塊從靜止開始運動的過程進行測量．
          精英家教網(wǎng)
          （1）如圖所示，首先用游標卡尺測量遮光條的寬度（見下圖），其讀數(shù)為d=
           
          cm；實驗時將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t=1.2×10-2s，則滑塊經過光電門時的瞬時速度為
           
          m/s．
          精英家教網(wǎng)
          （2）已知當?shù)刂亓铀俣葹間，鉤碼的質量m，滑塊的質量M，在本實驗中還需要直接測量的物理量有
           
          （在橫線上填入選項前的編號）．
          ①光電門到左端定滑輪的距離x
          ②滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
          ③氣墊導軌的總長l
          （3）本實驗通過比較
           
          和
          1
          2
          (m+M)(
          d
          △t
          )2          是否相等（用上述已有的物理量符號寫出表達式，重力加速度為g），說明系統(tǒng)的機械能是否守恒．
          （4）為提高實驗結果的準確程度，小組同學對此實驗提出以下建議，其中確實對提高準確程度有作用的是
           
          （在橫線上填入選項前的編號）．
          ①繩的質量要輕
          ②在“輕質繩”的前提下，繩越長越好
          ③鉤碼的質量m越小越好
          （5）你估計減少的重力勢能和增加的動能哪個可能偏��？
           
          ．
          你認為造成這種偏差的原因可能是
           
          ．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          精英家教網(wǎng)某實驗小組利用如圖所示的裝置，進行“探究加速度a與合力F、質量m之間的關系”的實驗．下列說法中反應正確探究結果的是（　　）
          
                
          A、保持物體的質量m不變，加速度a跟作用在物體上的合力F成正比B、保持物體的質量m不變，加速度a跟作用在物體上的合力F成反比C、保持物體受到的合力F不變，加速度a跟物體的質量m成正比D、保持物體受到的合力F不變，加速度a跟物體的質量m成反比
          

			
          

			
          
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