分）(8分)利用如图所示装置来验证机械能守恒定律，已知物体A和B的质量分别为M和m，分别系在一条跨过光滑定滑轮的轻质细绳两端(M >m），其中1、2是两个

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分）(8分)利用如图所示装置来验证机械能守恒定律，已知物体A和B的质量分别为M和m，分别系在一条跨过光滑定滑轮的轻质细绳两端(M >m），其中1、2是两个光电门．让系统由静止开始运动；已知当地的重力加速度为g.。

①、实验研究的对象是（选填“A”或者“B”或者“AB”
②实验中除了记录物体B通过两光电门时的速度v₁、v₂外；还需要测量的物理量是____ _．
③、用已知量和测量量写出验证机械能守恒的表达式：_____________________________________．

答案

(1)6分①AB 2分
②两个光电门之间的距离h 2分
③

2分

解析

试题分析：根实验研究的是AB两个物体组成的系统在从位置1到位置2的过程中机械能守恒的问题，因此研究对象是AB两个物体；除记录通过两光电门时的速度v₁、v₂外还应知道1与2间的高度差h，才能应用机械能守恒的公式计算；
根据机械能守恒公式可知，整个系统减少的重力势能等于系统增加的动能，
可得；

举一反三

某物体牵引穿过打点计时器的纸带运动，计时器每隔T=0.02s打出一点，从纸带上已测得连续8个时间间隔T 内的位移，如图所示
AB=5.62cm　 BC=5.23cm　 CD=4.85cm　 DE=4.47cm　
EF=4.08cm　 FG=3.70cm　 GH=3.31cm 　HI=2.92cm

（1）打点计时器在打B点时的速度为，打H点时的速度为___________。
（2）若是匀变速直线运动，则物体的加速度a=_________m/s²（保留三位有效数字）。

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为探究物体在下落过程中机械能是否守恒，某同学采用实验装置如下左图所示。
（1）其设计方案如下：让质量为m的铁块从开始端自由下落，开始端至光电门的高度差为h，则此过程中小铁块的重力势能的减少量为；测出小铁块通过光电门时的速度为v，则此过程小铁块动能的增加量为；比较两个量之间的关系就可得出此过程中机械能是否守恒，（已知当地重力加速度大小为g）

（2）具体操作步骤如下：
A．用天平测定小铁块的质量
B．用游标卡尺测出立方体小铁块的边长d；
C．用刻度尺测山电磁铁下端到光电门的距离h（h»d）；
D．电磁铁先通电（电源末画出），让小铁块吸在开始端；
E．断开电源，让小铁块自由下落；
F．计时装置记录小铁块经过光电门所用时间为t，计算出相应速度v；
G．改变光电门的位置，从复C、D、E、F等步骤，得到七组（

，

）数据：
H．将七组数据据在v²-h坐标系中找到对应的坐标点，拟台得到如上右图所示直线，
上述操作中有一步骤可以省略，你认为是【填步骤前的字母）；写出计算小铁块经过光电门的速度表达式v= ．
（3）若v²-h图线满足条件_______ _______ __，则可判断小铁块在下落过程中机械能守恒．

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为了测定物块与木板间的动摩擦因数，设计如下实验：物块放在长木板上，木板固定在水平桌面上，物块前方装有轻质小滑轮，沙桶和弹簧秤通过绕在滑轮上的细绳相连，请回答如下问题：

（1）要完成本实验，使用的器材及其在实验中的作用如下：
①弹簧秤，用于测细线的拉力F；
②打点计时器、交流电源（50Hz）、纸带、导线、刻度尺，用于测量物块的加速度a；
③天平用于测量（填相应的物理量及符号）；
④其它器材如图所示。
（2）实验开始前，要对弹簧秤校零，以及调整木板端滑轮的高度使绳子水平。
（3）设动摩擦因数为μ，则（1）中各物理量之间的关系是______ ．（用相应物理量的代数式表示）
（4）为了减小误差，必须采用多次测量，改变沙桶质量，得到多组a-F的测量值填入下表，其中第3次实验中，通过打点计时器得到一段纸带，某同学对纸带的测量如下图所示，请计算出此次实验中物块的加速度大小，填入表中相应的位置。（保留二位有效数字）

以图象法处理数据，请在坐标纸上画出a-F图线。

（5）取重力加速度g=l0m/s²，根据图线可求得动摩擦因数约为μ= ；还可求得物块质量m的大小约为。

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图甲中游标卡尺的读数是 cm，图乙中螺旋测微器的读数是 mm。

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如图是某同学用打点计时器研究小车做匀变速直线运动时打出的一条纸带，A、B、C、D、E为该同学在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1s。由图可知，打点计时器打下D点时小车的瞬时速度为 m/s，小车的加速度为 m/s²（结果均保留两位有效数字）。

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