《2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第5章 機(jī)械能及其守恒定律 實(shí)驗(yàn)6 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律學(xué)案 新人教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第5章 機(jī)械能及其守恒定律 實(shí)驗(yàn)6 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律學(xué)案 新人教版（16頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、實(shí)驗(yàn)六驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第97頁(yè))一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證機(jī)械能守恒定律二、實(shí)驗(yàn)原理1在只有重力做功的自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體的重力勢(shì)能和動(dòng)能互相轉(zhuǎn)化，但總的機(jī)械能保持不變?nèi)粑矬w某時(shí)刻瞬時(shí)速度為v，下落高度為h，則重力勢(shì)能的減少量為mgh，動(dòng)能的增加量為mv2，看它們?cè)趯?shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等，若相等則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律2速度的測(cè)量：做勻變速運(yùn)動(dòng)的紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于相鄰兩點(diǎn)間的平均速度vt2t.計(jì)算打第n個(gè)點(diǎn)瞬時(shí)速度的方法是：測(cè)出第n個(gè)點(diǎn)的相鄰前后兩段相等時(shí)間T內(nèi)下落的距離xn和xn1，由公式vn或vn算出，如圖實(shí)61所示圖實(shí)61三、實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)(含鐵夾)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源

2、、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、導(dǎo)線、毫米刻度尺、重物(帶紙帶夾)四、實(shí)驗(yàn)步驟1儀器安裝按圖實(shí)62所示將檢查、調(diào)整好的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器豎直固定在鐵架臺(tái)上，接好電路圖實(shí)622打紙帶將紙帶的一端用夾子固定在重物上，另一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔用手提著紙帶使重物靜止在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方先接通電源，后松開(kāi)紙帶，讓重物帶著紙帶自由下落更換紙帶重復(fù)做35次實(shí)驗(yàn)3選紙帶分兩種情況說(shuō)明(1)如果根據(jù)mv2mgh驗(yàn)證時(shí)，應(yīng)選點(diǎn)跡清晰，打點(diǎn)成一條直線，且1、2兩點(diǎn)間距離小于或接近2 mm的紙帶若1、2兩點(diǎn)間的距離大于2 mm，這是由于先釋放紙帶，后接通電源造成的這樣，第1個(gè)點(diǎn)就不是運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)了，這樣的紙帶不能選(2)如果根據(jù)mvm

3、vmgh驗(yàn)證時(shí)，由于重力勢(shì)能的變化是絕對(duì)的，處理紙帶時(shí)，選擇適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，這樣紙帶上打出的第1、2兩點(diǎn)間的距離是否為2 mm就無(wú)關(guān)緊要了，所以只要后面的點(diǎn)跡清晰就可選用五、數(shù)據(jù)處理1求瞬時(shí)速度由公式vn可以計(jì)算出重物下落h1、h2、h3的高度時(shí)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v1、v2、v3、2驗(yàn)證守恒方法一：利用起始點(diǎn)和第n點(diǎn)計(jì)算，代入ghn和v，如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，ghnv，則說(shuō)明機(jī)械能守恒定律是正確的方法二：任取兩點(diǎn)A、B測(cè)出hAB，算出ghAB和的值，如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，ghABvv，則說(shuō)明機(jī)械能守恒定律是正確的方法三：圖象法，從紙帶上選取多個(gè)點(diǎn)，測(cè)量從第一點(diǎn)到其余各點(diǎn)的下落高度h，

4、并計(jì)算各點(diǎn)速度的平方v2，然后以v2為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出v2h圖線若在誤差允許的范圍內(nèi)圖線是一條過(guò)原點(diǎn)且斜率為g的直線，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒六、誤差分析1系統(tǒng)誤差本實(shí)驗(yàn)中因重錘和紙帶在下落過(guò)程中要克服各種阻力(空氣阻力、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器阻力)做功，故動(dòng)能的增加量Ek稍小于重力勢(shì)能的減少量Ep，即EkEk，那么造成這一現(xiàn)象的主要原因是_.(4)在本實(shí)驗(yàn)中，若某同學(xué)作出了v2h圖象，如圖丙，h為從起點(diǎn)量起的長(zhǎng)度，則據(jù)此得到當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭_m/s2. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：84370248】解析(1)v5 m/s2.4 m/s.(2)Ek(m1m2)v00.58 JEpm2gh5m1gh50.60

5、J.(3)因空氣阻力、紙帶與限位孔間的阻力、滑輪軸間阻力做負(fù)功，使系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量大于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量(4)由(m2m1)gh(m1m2)v2知即圖線的斜率k解得g9.7 m/s2.答案(1)2.4(2)0.580.60(3)見(jiàn)解析(4)9.7某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，所用交流電源的頻率為50 Hz，得到如圖乙所示的紙帶選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出A點(diǎn)距起點(diǎn)O的距離為s019.00 cm，點(diǎn)A、C間的距離為s18.36 cm，點(diǎn)C、E間的距離為s29.88 cm，g取9.8 m/s2，測(cè)得重物的質(zhì)量為m1 kg.甲(1)下列做法正確的有_A圖3中兩限

6、位孔必須在同一豎直線上B實(shí)驗(yàn)前，手應(yīng)提住紙帶上端，使紙帶豎直C實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開(kāi)紙帶，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D數(shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點(diǎn)作為初、末位置(2)選取O、C兩點(diǎn)為初、末位置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，重物減少的重力勢(shì)能是_J，打下C點(diǎn)時(shí)重物的速度大小是_m/s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)乙(3)根據(jù)紙帶算出打下各點(diǎn)時(shí)重物的速度v，量出下落距離s，則以為縱坐標(biāo)、以s為橫坐標(biāo)畫(huà)出的圖象應(yīng)是下面的_(4)重物減少的重力勢(shì)能總是略大于增加的動(dòng)能，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是_(寫(xiě)出一條即可)解析(1)圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線上，實(shí)驗(yàn)前手應(yīng)提住紙帶上端，并使紙帶豎直，這是為了減小打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與紙帶之

7、間的摩擦，選項(xiàng)A、B正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源再放開(kāi)紙帶，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；數(shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)選擇紙帶上距離較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)作為初、末位置，以減小長(zhǎng)度的測(cè)量誤差，選項(xiàng)D錯(cuò)誤(2)重物減少的重力勢(shì)能為Epmg(s0s1)2.68 J，由于重物下落時(shí)做勻變速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)任意時(shí)間段中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度可知，打下C點(diǎn)時(shí)重物的速度為vC2.28 m/s.(3)物體自由下落過(guò)程中機(jī)械能守恒，可以得出mgsmv2，即gsv2，所以s圖線應(yīng)是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，選項(xiàng)C正確(4)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦阻力、空氣阻力是存在的，克服阻力做功損失了部分機(jī)械能，因此實(shí)驗(yàn)

8、中重物減小的重力勢(shì)能總是略大于增加的動(dòng)能答案(1)AB(2)2.682.28 (3)C(4)重物受到空氣阻力(或紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間存在阻力)考點(diǎn)三| 實(shí)驗(yàn)拓展與創(chuàng)新視角1：實(shí)驗(yàn)器材、裝置的改進(jìn)視角2：速度測(cè)量方法的改進(jìn)由光電門(mén)計(jì)算速度測(cè)量紙帶上各點(diǎn)速度視角3：實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)例如：利用豎直上拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律創(chuàng)新點(diǎn)1利用平拋運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律1(2018德州模擬)如圖實(shí)65所示的裝置可用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律擺錘A拴在長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩一端，輕繩另一端固定在O點(diǎn)，在A上放一個(gè)質(zhì)量很小的小鐵塊，現(xiàn)將擺錘拉起，使繩與豎直方向成角，由靜止開(kāi)始釋放擺錘，當(dāng)其到達(dá)最低位置時(shí)，受到豎直擋板P的

9、阻擋而停止運(yùn)動(dòng)，之后鐵塊將飛離擺錘做平拋運(yùn)動(dòng)圖實(shí)65(1)為了驗(yàn)證擺錘在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，必須求出擺錘在最低點(diǎn)的速度為了求出這一速度，還應(yīng)測(cè)量的物理量有_(2)用測(cè)得的物理量表示擺錘在最低點(diǎn)的速度v_.(3)用已知的和測(cè)得的物理量表示擺錘在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒的關(guān)系式為_(kāi)解析設(shè)擺錘質(zhì)量為m，重力對(duì)擺錘做功為WmgL(1cos )，擺錘在最低點(diǎn)的速度可以用平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)求解，hgt2，svt，解得vs，為了求出擺錘在最低點(diǎn)的速度，實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量有：擺錘遇到擋板之后鐵塊的水平位移s和豎直下落高度h.由mgL(1cos )mv2可知，表示擺錘在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒的關(guān)系式為L(zhǎng)(1cos

10、)答案(1)擺錘遇到擋板之后鐵塊的水平位移s和豎直下落高度h(2)s(3)L(1cos )創(chuàng)新點(diǎn)2利用豎直上拋運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律2某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，頻閃儀每隔0.05 s閃光一次，如圖實(shí)66所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，該同學(xué)通過(guò)計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度如下表(當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?.8 m/s2，小球質(zhì)量m0.2 kg，結(jié)果保留3位有效數(shù)字)圖實(shí)66時(shí)刻t2t3t4t5速度(m/s)4.994.483.98(1)由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t5時(shí)刻小球的速度v5_m/s；(2)從t2到t5時(shí)間內(nèi)，重力勢(shì)能增量Ep_J，動(dòng)能減少量Ek_J；(3)在誤差允許的范圍內(nèi)，若Ep與Ek

11、近似相等，即可驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律由上述計(jì)算得Ep_Ek(選填“”“”或“”)，造成這種結(jié)果的主要原因是_.解析(1)v5102 m/s3.48 m/s.(2)重力勢(shì)能的增量Epmgh，代入數(shù)據(jù)可得Ep1.24 J，動(dòng)能減少量為Ekmvmv，代入數(shù)據(jù)可得Ek1.27 J.(3)由計(jì)算可得EpEk，主要是由于存在空氣阻力答案(1)3.48(2)1.241.27(3)存在空氣阻力創(chuàng)新點(diǎn)3利用光電計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律3. 某同學(xué)用如圖實(shí)67所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律一根細(xì)線系住鋼球，懸掛在鐵架臺(tái)上，鋼球靜止于A點(diǎn)光電門(mén)固定在A的正下方，在鋼球底部豎直地粘住一片寬度為d的遮光條將鋼球拉至不同位置

12、由靜止釋放，遮光條經(jīng)過(guò)光電門(mén)的擋光時(shí)間t可由計(jì)時(shí)器測(cè)出，取v作為鋼球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度記錄鋼球每次下落的高度h和計(jì)時(shí)器示數(shù)t，計(jì)算并比較鋼球在釋放點(diǎn)和A點(diǎn)之間的勢(shì)能變化大小Ep與動(dòng)能變化大小Ek，就能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒圖實(shí)67(1)用Epmgh計(jì)算鋼球重力勢(shì)能變化的大小，式中鋼球下落高度h應(yīng)測(cè)量釋放時(shí)的鋼球球心到_之間的豎直距離A鋼球在A點(diǎn)時(shí)的頂端B鋼球在A點(diǎn)時(shí)的球心C鋼球在A點(diǎn)時(shí)的底端(2)用Ekmv2計(jì)算鋼球動(dòng)能變化的大小用刻度尺測(cè)量遮光條寬度，示數(shù)如圖實(shí)68所示，其讀數(shù)為_(kāi)cm.某次測(cè)量中，計(jì)時(shí)器的示數(shù)為0.010 0 s則鋼球的速度為v_ m/s.圖實(shí)68(3)下表為該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：E

13、p(102J)4.8929.78614.6919.5929.38Ek(102J)5.0410.115.120.029.8他發(fā)現(xiàn)表中的Ep與Ek之間存在差異，認(rèn)為這是由于空氣阻力造成的你是否同意他的觀點(diǎn)？請(qǐng)說(shuō)明理由(4)請(qǐng)你提出一條減小上述差異的改進(jìn)建議解析(1)高度變化要比較鋼球球心的高度變化(2)毫米刻度尺讀數(shù)時(shí)要估讀到毫米下一位，由v代入數(shù)據(jù)可計(jì)算出相應(yīng)速度(3)從表中數(shù)據(jù)可知EkEp，若有空氣阻力，則應(yīng)為EkEp，所以不同意他的觀點(diǎn)(4)實(shí)驗(yàn)中遮光條經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度大于鋼球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度，因此由Ekmv2計(jì)算得到的Ek偏大，要減小Ep與Ek的差異可考慮將遮光條的速度折算為鋼球的速度答

14、案(1)B(2)1.50(1.491.51都算對(duì))1.50(1.491.51都算對(duì))(3)不同意，因?yàn)榭諝庾枇?huì)造成Ek小于Ep，但表中Ek大于Ep(4)分別測(cè)出光電門(mén)和球心到懸點(diǎn)的長(zhǎng)度L和l，計(jì)算Ek時(shí)，將v折算成鋼球的速度vv創(chuàng)新點(diǎn)4利用多個(gè)物體驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律4(2018珠海模擬)用如圖實(shí)69所示裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，輕繩兩端系著質(zhì)量相等的物塊A、B，物塊B上放一金屬片C，鐵架臺(tái)上固定一金屬圓環(huán)，圓環(huán)處在物塊B的正下方開(kāi)始時(shí)，金屬片C與圓環(huán)間的高度為h，A、B、C由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)當(dāng)物塊B穿過(guò)圓環(huán)時(shí)，金屬片C被擱置在圓環(huán)上，兩光電門(mén)分別固定在鐵架臺(tái)P1、P2處，通過(guò)數(shù)字計(jì)時(shí)器可測(cè)出物塊

15、B從P1旁運(yùn)動(dòng)到P2旁所用時(shí)間t，已知重力加速度為g.圖實(shí)69(1)若測(cè)得P1、P2之間的距離為d，則物塊B剛穿過(guò)圓環(huán)后的速度v_.(2)若物塊A、B的質(zhì)量均用M表示，金屬片C的質(zhì)量用m表示，該實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了下面選項(xiàng)_中的等式成立，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律AmghMv2BmghMv2Cmgh(2Mm)v2Dmgh(Mm)v2(3)本實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量?jī)x器除了刻度尺、數(shù)字計(jì)時(shí)器外，還需要_(4)改變物塊B的初始位置，使物塊B從不同的高度由靜止下落穿過(guò)圓環(huán)，記錄每次金屬片C與圓環(huán)間的高度h以及物塊B從P1旁運(yùn)動(dòng)到P2旁所用時(shí)間t，則以h為縱軸，以_(填“t2”或“”)為橫軸，通過(guò)描點(diǎn)作出的圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的

16、直線，該直線的斜率k_(用m、g、M、d表示). 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：84370249】解析(1)A、B兩物塊質(zhì)量相等，當(dāng)物塊B通過(guò)圓環(huán)、金屬片C被擱置在圓環(huán)上后，A、B均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故v.(2)A、B、C從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至金屬片C被擱置在圓環(huán)上的過(guò)程中，系統(tǒng)損失的重力勢(shì)能為Epmgh，系統(tǒng)增加的動(dòng)能為Ek(2Mm)v2，只要EpmghEk(2Mm)v2，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，C正確(3)從第(2)問(wèn)驗(yàn)證的表達(dá)式分析，速度可由v求解，質(zhì)量需要用天平來(lái)測(cè)量(4)將v代入mgh(2Mm)v2得mgh(2Mm)()2，即h，所以應(yīng)以為橫軸，h圖線的斜率為k.答案(1)(2)C(3)天平(4)隨堂訓(xùn)練1某同學(xué)用

17、圖實(shí)610(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間9.80 m/s2.實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)得到的一條點(diǎn)跡清晰的完整紙帶如圖實(shí)610(b)所示紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)記為O，另選連續(xù)的三個(gè)點(diǎn)A、B、C進(jìn)行測(cè)量，圖中給出了這三個(gè)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離hA、hB和hC的值回答下列問(wèn)題(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)圖實(shí)610(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)，重物速度的大小vB_m/s；(2)通過(guò)分析該同學(xué)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律？簡(jiǎn)要說(shuō)明分析的依據(jù)解析(1)由勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于平均速度可知vB，由電源頻率為50 Hz可知T0.02

18、s，代入其他數(shù)據(jù)可解得vB3.90 m/s.(2)本實(shí)驗(yàn)是利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，只要在誤差允許范圍內(nèi)，重物重力勢(shì)能的減少等于其動(dòng)能的增加，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律選B點(diǎn)分析，由于mv7.61m，mghB7.700m，故該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果近似驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律答案(1)3.90(2)7.61(m/s)2，ghB7.70(m/s)2，因?yàn)閙vmghB，近似驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律2在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖實(shí)611所示其中O是起始點(diǎn)，A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)該同學(xué)用毫米刻度尺測(cè)量O到A、B、C各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中(單位cm)圖實(shí)611

19、(1)這三個(gè)數(shù)據(jù)中不符合讀數(shù)要求的是_，應(yīng)記作_cm.(2)該同學(xué)用重錘在OB段的運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭9.80 m/s2，他用AC段的平均速度作為跟B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物體的瞬時(shí)速度，則該段重錘重力勢(shì)能的減少量為_(kāi)，而動(dòng)能的增加量為_(kāi)，(均保留3位有效數(shù)字，重錘質(zhì)量用m表示)這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使重力勢(shì)能的減少量_動(dòng)能的增加量，原因是_解析本實(shí)驗(yàn)測(cè)量長(zhǎng)度用的是毫米刻度尺，故三個(gè)數(shù)據(jù)中15.7是不合理的，應(yīng)記做15.70，最后一位是估讀；O點(diǎn)到B點(diǎn)的距離h12.54 cm，故減少的勢(shì)能Epmgh1.23m；計(jì)算O點(diǎn)到B點(diǎn)的動(dòng)能增加量，應(yīng)先計(jì)算出B點(diǎn)的瞬時(shí)速度vB，由圖可知：vB

20、m/s1.5475 m/s，故Ekmv1.20m由以上數(shù)據(jù)可知EpEk，其原因在于紙帶與限位孔之間有摩擦或空氣阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)也帶來(lái)影響答案(1)15.715.70(2)1.23m1.20m大于有阻力做負(fù)功3利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖實(shí)612所示：圖實(shí)612(1)實(shí)驗(yàn)步驟：將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1 m，將導(dǎo)軌調(diào)至水平；用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光條的寬度l9.30 mm；由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門(mén)中心之間的距離s_cm；將滑塊移至光電門(mén)1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動(dòng)時(shí)，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過(guò)光電門(mén)2；從數(shù)字計(jì)時(shí)器(圖中未畫(huà)出)上分別讀出擋光條通過(guò)光電門(mén)1和光電門(mén)

21、2所用的時(shí)間t1和t2；用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m.(2)用表示直接測(cè)量量的字母寫(xiě)出下列所示物理量的表達(dá)式：滑塊通過(guò)光電門(mén)1和光電門(mén)2時(shí)瞬時(shí)速度分別為v1_和v2_.當(dāng)滑塊通過(guò)光電門(mén)1和光電門(mén)2時(shí)，系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤(pán)和砝碼)的總動(dòng)能分別為Ek1_和Ek2_.在滑塊從光電門(mén)1運(yùn)動(dòng)到光電門(mén)2的過(guò)程中，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量Ep_(重力加速度為g)(3)如果Ep_，則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：84370250】解析(1)由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門(mén)中心之間的距離s80.30 cm20.30 cm60.00 cm.(2)由于擋光條寬度很小，因此將擋光條通過(guò)光電門(mén)時(shí)的平均速度看作瞬時(shí)速度，擋光條的寬度l可用游標(biāo)卡尺測(cè)量，擋光時(shí)間t可從數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出，因此，滑塊通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度為，則通過(guò)光電門(mén)1時(shí)瞬時(shí)速度為，通過(guò)光電門(mén)2時(shí)瞬時(shí)速度為.由于質(zhì)量事先已用天平測(cè)出，由公式Ekmv2可得：系統(tǒng)通過(guò)光電門(mén)1時(shí)動(dòng)能Ek1(Mm)2，系統(tǒng)通過(guò)光電門(mén)2時(shí)動(dòng)能Ek2(Mm)2.末動(dòng)能減初動(dòng)能可得動(dòng)能的增加量?jī)晒怆婇T(mén)中心之間的距離s即砝碼和托盤(pán)下落的高度，系統(tǒng)勢(shì)能的減小量Epmgs，最后對(duì)比Ek2Ek1與Ep數(shù)值大小，在誤差允許的范圍內(nèi)相等，就驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律答案(1)60.00(59.9660.04)(2)(Mm)2(Mm)2mgs(3)Ek2Ek1、16