某校学生利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统由静止释放后机械能是否守恒．实验前已经调整气垫导轨底座使之水平，且选定滑块从静止开始运动的过程进行测
题型：不详难度：来源：
（1）如图乙所示，用游标卡尺测得窄遮光条的宽度d=______cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=1.2×10-2s，则在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为______m/s．
（2）已知当地重力加速度为g，钩码的质量为m，滑块的质量为M，在本实验中还需要直接测量的物理量有：______．
A．光电门到导轨左端定滑轮的距离x
B．滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s
C．气垫导轨的总长L
（3）本实验通过比较______和是否相等（用直接测出的物理量符号写出表达式，重力加速度为g）说明系统的机械能是否守恒．
（4）为提高实验结果的准确程度，该实验小组的同学对此实验提出以下建议，其中确实对提高准确程度有作用的是______．
A．绳的质量要轻，滑块与滑轮间绳要水平
B．在“轻质绳”的前提下，绳越长越好
C．钩码的质量m越小越好
（5）你估计减少的重力势能______（大于、小于或等于）增加的动能．
答案
数字计时器记录通过光电门的时间，由位移公式计算出物体通过光电门的平均速度，用该平均速度代替物体的瞬时速度，故在遮光条经过光电门时滑块的瞬间速度为：
v=
| d |
| t |
| 0.48cm |
| 1.2×10-2s |
（2）根据实验原理可知，该实验中需要比较重力势能的减小量和动能的增加量是否相等即可判断机械能是否守恒，故需要测量的物理量为：滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离s，滑块的质量M；故选B；
（3）钩码和滑块所组成的系统为研究对象，其重力势能的减小量为mgs，系统动能的增量为：
| 1 |
| 2 |
| d |
| △t |
（4）要减小误差，绳子要轻，绳子与滑轮摩擦要小；轨道要水平，保证M重力势能不变；故选A；
（5）由于摩擦不可避免，故有小部分重力势能转化为内能，故重力势能的减小量一定大于动能的增加量；
故答案为：（1）0.48，0.40；（2）B；（3）mgs；（4）A；（5）大于．
举一反三
（1）如图所示，选取纸带打出的五个连续点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为S0，其余如图，使用电源的频率为f（频率为周期的倒数），则打C点时重锺的速度为______，打点计时器在打C点时重锤的动能为______，打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤重力势能的减少量为______．
（2）实验中发现重锤减少的重力势能略大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力作用，若已知当地重力加速度的值为g，用（1）小题及题目中给出的已知量表示重锤在下落过程中受到的平均阻力大小为______．
（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有______．（填入正确选项前的字母）
A．米尺B．秒表 C．4～6V的直流电源D．220V的交流电源
（2）如图是实验时所打出的一条纸带．A、B、C、D、E为打点计时器打出的点．打点计时器打下C点时重锤的瞬时速度为______m/s，该同学测得的当地重力加速度大小为______ m/s2．（结果保留三位有效数字）
①实验开始时，滑片P应位于______ 端．（填A或B）
②该同学测得如下表的五组数据．根据数据在答题卷相应图2中作出U-I图线，从图象可得电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω．（结果均保留二位小数）．
