【文章內容簡介】 圖象如圖丙所示，若圖線的斜率k=________，即可驗證機械能守恒定律?！敬鸢浮浚?） (m2–m1)gd2 （2）【解析】（1）由于每相鄰兩計數點的計時間隔為T，根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出點F的瞬時速度：。在A~F過程中系統動能的增量ΔEk=(m1+m2)vF2=。系統重力勢能的減小量為ΔEp=(m2–m1)gd2。（2）本題中根據機械能守恒可知，(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睛】本題驗證系統機械能守恒，關鍵得出系統動能的增加量和系統重力勢能的減小量，要掌握求瞬時速度的方法。（2020廣東省高三三模）在用“自由落體法”做“驗證機械能守恒定律”的實驗時，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，以為起點，從點開始選取紙帶上連續(xù)點、測出到、的距離分別為、電源的頻率為。(1)有關本實驗，下列操作正確的是_______________（雙項選擇）；．選用質量和密度較大的重錘．安裝打點計時器使兩限位孔在同一豎直線上．利用公式計算重物速度．需使用秒表測出重物下落的時間(2)打點時，重錘的速度為____________（用題中字母表示）；(3)小明用實驗測得數據畫出的圖象如圖乙所示，圖線不過坐標原點的原因是___________?！緟⒖即鸢浮? 打下點時重錘速度不為零 【詳細解析】(1)[1]A．為了減小阻力的影響，實驗時重錘選擇質量大一些的，體積小一些的，即密度較大些，故A正確；B．安裝打點計時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．實驗中如果利用計算速度，則即認為物體只受重力則機械能一定守恒，不需要再驗證了，故C錯誤；D．利用打點計時器可以直接讀出下落時間，不需要使用秒表，故D錯誤；故選AB；(2)[2]根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，可知點的瞬時速度為(3)[3]小明用實驗測得數據畫出的圖象如圖乙所示，圖線不過坐標原點的原因是打下0點時重錘速度不為零，因為時重錘已經有速度。1．利用如圖裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。請回答下列問題：（1）除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺（含鐵夾）、電磁打點計時器、導線及開關外，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）實驗時，先________，再釋放重物，得到下圖所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。已知當地重力加速度為g，打點計時器打點的周期為T。若重物的質量為m，從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量ΔEp＝___________，動能變化量ΔEk=__________。（3）大多數學生的實驗結果顯示，重力勢能的減少量大于動能的增加量，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）打點計時器需接交流電源，實驗中需要用刻度尺測量點跡間的距離，從而求出瞬時速度以及重力勢能的減小量。實驗中驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，質量可以約去，不需要用天平測量質量，故選AB；（2）為了打點計時器能穩(wěn)定工作，應先接通電源，再放開小車；從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量△Ep=mghB，B點的瞬時速度vB=hChA2T，則動能的增加量ΔEk=12mvB2=m（hChA）28T2；（3）由于存在空氣阻力和摩擦阻力的影響，重力勢能的減小轉化為動能和內能，所以重力勢能的減少量大于動能的增加量。【2019黑龍江學與考聯盟一?！啃偤托∶魍瑢W利用圖1裝置驗證機械能守恒定律。他們用頻閃攝影的方法記錄了小球m1的部分運動信息如圖2所示。 s，小球m1經過A點時的速度vA＝________m/s，已知m1= kg、m2= kg，在m1由A到B的過程中，mm2組成的系統重力勢能的減少量為ΔEp，系統動能的增加量為ΔEk，通過計算可知ΔEp______ΔEk（選填“”“”或“＝”），產生誤差的主要原因是__________________。（當地重力加速度g= m/s2，結果保留三位有效數字） 【參考答案】 有摩擦阻力、空氣阻力做功【詳細解析】頻閃照片與打點計時器打出的紙帶類似，A點為中間時刻前后各取一個時間間隔，這段時間內的平均速度等于A點的瞬時速度，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組成的系統重力勢能減少量，系統動能增加量。所以ΔEpΔEk，有機械能損失，損失的原因為克服阻力做功，阻力包括摩擦阻力、空氣阻力等。1．【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時器等器材做“驗證機械能守恒定律”的實驗。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軌上，并通過跨過定滑輪的細繩與鉤碼相連。測得滑塊（含遮光板）質量為M、鉤碼質量為m、遮光板寬度為d、當地的重力加速度為g。將滑塊在圖示位置釋放后，光電計時器記錄下遮光板先后通過兩個光電門的時間分別為ΔtΔt2。（1）用游標卡尺測量遮光板寬度，測量結果如圖丙所示，則讀數為_________cm；（2）若實驗中測得兩光電門中心之間的距離為L，本實驗中驗證機械能守恒的表達式為：___________（用題目中給定的字母表示）；（3）若測得的系統動能增加量大于重力勢能減少量，請分析可能的原因__________________?！敬鸢浮浚?） （2）mgL=12（M+m）（dΔt2）212（M+m）（dΔt1）2 （3）氣墊導軌的左側偏高【解析】（1）游標卡尺的主尺讀數為10 mm，游標尺上第3個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數為3 mm= mm，所以最終讀數為：10 mm+ mm= mm= cm；（2）實驗原理是：求出通過光電門1時的速度v1，通過光電門1時的速度v2，測出兩光電門間的距離L，在這個過程中，減少的重力勢能能：ΔEp=mgL，增加的動能為：ΔEk=12（M+m）v2212（M+m）v12；我們驗證的是：△Ep與△Ek的關系，即驗證：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）將氣墊導軌傾斜后，由于滑塊的重力勢能的增加或減少沒有記入，故增加的動能和減少的重力勢能不相等；若左側高，系統動能增加量大于重力勢能減少量；若右側高，系統動能增加量小于重力勢能減少量。1．（2020天津高三期末）如圖所示，打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗證機械能守恒定律．對于該實驗，下列操作中對減小實驗誤差有利的是______．，接通電源后，撒手釋放重物某實驗小組利用上述裝置將打點計時器接到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，圖中有部分未畫出，如圖所示．紙帶上各點是打點計時器打出的計時點，其中O點為紙帶上打出的第一個點．重物下落高度應從紙帶上計時點間的距離直接測出，利用下列測量值能完成驗證機械能守恒定律的選項有______．、AD和EG的長度B、OC、BC和CD的長度、CF和EG的長度 D、AC、BD和EG的長度2．（2020天津高三二模）某中學的物體興趣實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置驗證系統的機械能守恒定律。將一氣墊導軌傾斜地固定在水平桌面上，導軌的傾角為，在氣墊導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，將質量為m的小球通過一質量不計的細線與一帶有遮光板的總質量為M的滑塊相連接。現將帶有遮光板的滑塊由氣墊導軌的A處由靜止釋放，通過計算機測出遮光板的擋光時間為t，用游標卡尺測出遮光板的寬度為b，用刻度尺測出A、B之間的距離為d。假設滑塊在B處的瞬時速度等于擋光時間t內的平均速度。由以上的敘述回答下列問題：①若游標卡尺的讀數如圖乙所示，則遮光板的寬度為______________mm；②滑塊到達光電門B處的瞬時速度________________；（用字母表示）③如果該小組的同學測得氣墊