【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 圖象如圖丙所示，若圖線的斜率k=________，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。【答案】（1） (m2–m1)gd2 （2）【解析】（1）由于每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的計(jì)時(shí)間隔為T，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出點(diǎn)F的瞬時(shí)速度：。在A~F過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量ΔEk=(m1+m2)vF2=。系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量為ΔEp=(m2–m1)gd2。（2）本題中根據(jù)機(jī)械能守恒可知，(m2–m1)gd=(m1+m2)v2，即有：v2=gd，所以v2–d圖象中圖象的斜率表示重力加速度，那么斜率k=?！久麕燑c(diǎn)睛】本題驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒，關(guān)鍵得出系統(tǒng)動(dòng)能的增加量和系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量，要掌握求瞬時(shí)速度的方法。（2020廣東省高三三模）在用“自由落體法”做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明選擇一條較為滿意的紙帶，如圖甲所示。他舍棄前面密集的點(diǎn)，以為起點(diǎn)，從點(diǎn)開始選取紙帶上連續(xù)點(diǎn)、測(cè)出到、的距離分別為、電源的頻率為。(1)有關(guān)本實(shí)驗(yàn)，下列操作正確的是_______________（雙項(xiàng)選擇）；．選用質(zhì)量和密度較大的重錘．安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使兩限位孔在同一豎直線上．利用公式計(jì)算重物速度．需使用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間(2)打點(diǎn)時(shí)，重錘的速度為____________（用題中字母表示）；(3)小明用實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)畫出的圖象如圖乙所示，圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是___________?！緟⒖即鸢浮? 打下點(diǎn)時(shí)重錘速度不為零 【詳細(xì)解析】(1)[1]A．為了減小阻力的影響，實(shí)驗(yàn)時(shí)重錘選擇質(zhì)量大一些的，體積小一些的，即密度較大些，故A正確；B．安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使兩限位孔在同一豎直線上，從而減小阻力的影響，故B正確；C．實(shí)驗(yàn)中如果利用計(jì)算速度，則即認(rèn)為物體只受重力則機(jī)械能一定守恒，不需要再驗(yàn)證了，故C錯(cuò)誤；D．利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以直接讀出下落時(shí)間，不需要使用秒表，故D錯(cuò)誤；故選AB；(2)[2]根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，可知點(diǎn)的瞬時(shí)速度為(3)[3]小明用實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)畫出的圖象如圖乙所示，圖線不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是打下0點(diǎn)時(shí)重錘速度不為零，因?yàn)闀r(shí)重錘已經(jīng)有速度。1．利用如圖裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問題：（1）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(tái)（含鐵夾）、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的兩種器材是_________。A．交流電源 B．刻度尺 C．天平（含砝碼）（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先________，再釋放重物，得到下圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T。若重物的質(zhì)量為m，從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢(shì)能變化量ΔEp＝___________，動(dòng)能變化量ΔEk=__________。（3）大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是________?！敬鸢浮浚?）AB （2）先接通電源 －mghB m（hChA）28T2 （3）存在空氣阻力和摩擦阻力的影響【解析】（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需接交流電源，實(shí)驗(yàn)中需要用刻度尺測(cè)量點(diǎn)跡間的距離，從而求出瞬時(shí)速度以及重力勢(shì)能的減小量。實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，不需要用天平測(cè)量質(zhì)量，故選AB；（2）為了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器能穩(wěn)定工作，應(yīng)先接通電源，再放開小車；從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢(shì)能變化量△Ep=mghB，B點(diǎn)的瞬時(shí)速度vB=hChA2T，則動(dòng)能的增加量ΔEk=12mvB2=m（hChA）28T2；（3）由于存在空氣阻力和摩擦阻力的影響，重力勢(shì)能的減小轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和內(nèi)能，所以重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量?！?019黑龍江學(xué)與考聯(lián)盟一模】小剛和小明同學(xué)利用圖1裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。他們用頻閃攝影的方法記錄了小球m1的部分運(yùn)動(dòng)信息如圖2所示。 s，小球m1經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度vA＝________m/s，已知m1= kg、m2= kg，在m1由A到B的過程中，mm2組成的系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量為ΔEp，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為ΔEk，通過計(jì)算可知ΔEp______ΔEk（選填“”“”或“＝”），產(chǎn)生誤差的主要原因是__________________。（當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭= m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字） 【參考答案】 有摩擦阻力、空氣阻力做功【詳細(xì)解析】頻閃照片與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶類似，A點(diǎn)為中間時(shí)刻前后各取一個(gè)時(shí)間間隔，這段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于A點(diǎn)的瞬時(shí)速度，即；同理；m1在由A到B的過程中下降，m2上升距離等于，所以mm2組成的系統(tǒng)重力勢(shì)能減少量，系統(tǒng)動(dòng)能增加量。所以ΔEpΔEk，有機(jī)械能損失，損失的原因?yàn)榭朔枇ψ龉?，阻力包括摩擦阻力、空氣阻力等?．【2018安徽省淮南市高三第二次模擬考試】如圖所示是用光電計(jì)時(shí)器等器材做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。圖甲為光電門的激光發(fā)射和接收裝置。圖乙中的滑塊上安裝一遮光板，把滑塊放在水平氣墊導(dǎo)軌上，并通過跨過定滑輪的細(xì)繩與鉤碼相連。測(cè)得滑塊（含遮光板）質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m、遮光板寬度為d、當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。將滑塊在圖示位置釋放后，光電計(jì)時(shí)器記錄下遮光板先后通過兩個(gè)光電門的時(shí)間分別為ΔtΔt2。（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光板寬度，測(cè)量結(jié)果如圖丙所示，則讀數(shù)為_________cm；（2）若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得兩光電門中心之間的距離為L(zhǎng)，本實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為：___________（用題目中給定的字母表示）；（3）若測(cè)得的系統(tǒng)動(dòng)能增加量大于重力勢(shì)能減少量，請(qǐng)分析可能的原因__________________?！敬鸢浮浚?） （2）mgL=12（M+m）（dΔt2）212（M+m）（dΔt1）2 （3）氣墊導(dǎo)軌的左側(cè)偏高【解析】（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為10 mm，游標(biāo)尺上第3個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為3 mm= mm，所以最終讀數(shù)為：10 mm+ mm= mm= cm；（2）實(shí)驗(yàn)原理是：求出通過光電門1時(shí)的速度v1，通過光電門1時(shí)的速度v2，測(cè)出兩光電門間的距離L，在這個(gè)過程中，減少的重力勢(shì)能能：ΔEp=mgL，增加的動(dòng)能為：ΔEk=12（M+m）v2212（M+m）v12；我們驗(yàn)證的是：△Ep與△Ek的關(guān)系，即驗(yàn)證：ΔEp=ΔEk代入得：mgL=12（M+m）v2212（M+m）v12，又：v1=dΔt1，v2=dΔt2代入得：mgL=12（M+m）（dΔt2）212（M+m）（dΔt1）2；（3）將氣墊導(dǎo)軌傾斜后，由于滑塊的重力勢(shì)能的增加或減少?zèng)]有記入，故增加的動(dòng)能和減少的重力勢(shì)能不相等；若左側(cè)高，系統(tǒng)動(dòng)能增加量大于重力勢(shì)能減少量；若右側(cè)高，系統(tǒng)動(dòng)能增加量小于重力勢(shì)能減少量。1．（2020天津高三期末）如圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的是______．，接通電源后，撒手釋放重物某實(shí)驗(yàn)小組利用上述裝置將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到50Hz的交流電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長(zhǎng)，圖中有部分未畫出，如圖所示．紙帶上各點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)，其中O點(diǎn)為紙帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)．重物下落高度應(yīng)從紙帶上計(jì)時(shí)點(diǎn)間的距離直接測(cè)出，利用下列測(cè)量值能完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的選項(xiàng)有______．、AD和EG的長(zhǎng)度B、OC、BC和CD的長(zhǎng)度、CF和EG的長(zhǎng)度 D、AC、BD和EG的長(zhǎng)度2．（2020天津高三二模）某中學(xué)的物體興趣實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證系統(tǒng)的機(jī)械能守恒定律。將一氣墊導(dǎo)軌傾斜地固定在水平桌面上，導(dǎo)軌的傾角為，在氣墊導(dǎo)軌的左端固定一光滑的定滑輪，在靠近滑輪的B處固定一光電門，將質(zhì)量為m的小球通過一質(zhì)量不計(jì)的細(xì)線與一帶有遮光板的總質(zhì)量為M的滑塊相連接?，F(xiàn)將帶有遮光板的滑塊由氣墊導(dǎo)軌的A處由靜止釋放，通過計(jì)算機(jī)測(cè)出遮光板的擋光時(shí)間為t，用游標(biāo)卡尺測(cè)出遮光板的寬度為b，用刻度尺測(cè)出A、B之間的距離為d。假設(shè)滑塊在B處的瞬時(shí)速度等于擋光時(shí)間t內(nèi)的平均速度。由以上的敘述回答下列問題：①若游標(biāo)卡尺的讀數(shù)如圖乙所示，則遮光板的寬度為______________mm；②滑塊到達(dá)光電門B處的瞬時(shí)速度________________；（用字母表示）③如果該小組的同學(xué)測(cè)得氣墊