利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌；導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長(zhǎng)方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過(guò)輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的小球相連；遮光片兩條長(zhǎng)邊與導(dǎo)軌垂直；導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門(mén)，可以測(cè)量遮光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的擋光時(shí)間t,用d表示A點(diǎn)到光電門(mén)B處的距離，b表示遮光片的寬度，將遮光片通過(guò)光電門(mén)的平均速度看作滑塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度，實(shí)驗(yàn)時(shí)滑塊在A(yíng)處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．
（1）某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得傾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑塊從A處到達(dá)B處時(shí)m和M組成的系統(tǒng)動(dòng)能增加量可表示為ΔEk=（M+m）b22t2（M+m）b22t2，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少量可表示為ΔEp=（m-M2）gd（m-M2）gd，在誤差允許的范圍內(nèi)，若ΔEk=ΔEp則可認(rèn)為系統(tǒng)的機(jī)械能守恒；
（2）某同學(xué)改變A、B間的距離，作出的v2-d圖象如圖2所示，并測(cè)得M=m,則重力加速度g=9.69.6m/s2．
（
M
+
m
）
b
2
2
t
2
（
M
+
m
）
b
2
2
t
2
（
m
-
M
2
）
gd
（
m
-
M
2
）
gd
【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
【答案】；；9.6
（
M
+
m
）
b
2
2
t
2
（
m
-
M
2
）
gd
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書(shū)面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：42引用：7難度：0.5
相似題
-
1．某物理興趣小組用如圖所示裝置探究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
（1）下面是該小組實(shí)驗(yàn)時(shí)的操作步驟，正確的順序?yàn)?。
A．將鐵架臺(tái)放在水平桌面上，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上
B．安放紙帶
C．松開(kāi)紙帶讓重錘帶著紙帶下落
D．接通電源
（2）該小組按上述步驟打出一條紙帶，他們?cè)诩垘先∵B續(xù)的7個(gè)點(diǎn)進(jìn)行研究，并用刻度尺測(cè)出相鄰兩點(diǎn)之間的距離，x1=0.59cm,x2=0.97cm,x3=1.35cm,x4=1.74cm,x5=2.11cm,x6=2.49cm,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz。
①根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，該重錘自由下落的加速度是 m/s2（保留3位有效數(shù)字）。
②已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.80m/s2，請(qǐng)列出測(cè)量值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎涤胁町惖囊粋€(gè)原因 。
發(fā)布：2024/12/30 2:0:2組卷：18引用：3難度：0.7 -
2．某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，可以提供輸出電壓為8V的交變電流和直流電，交變電流的頻率為50Hz。重錘從高處由靜止開(kāi)始下落，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)測(cè)量并分析，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
（1）他進(jìn)行了下面幾個(gè)操作步驟：
A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器材；
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上；
C．用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量；
D．先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶；
E.測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；
F.根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的功能
其中沒(méi)有必要進(jìn)行的步驟是 ，操作不當(dāng)?shù)牟襟E是 。（均填步驟前的選項(xiàng)字母）
（2）這位同學(xué)進(jìn)行正確測(cè)量后挑選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量分析，如圖乙所示，其中O點(diǎn)為起始點(diǎn)，A、B、C、D、E、F為六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，根據(jù)紙帶上的測(cè)量數(shù)據(jù)，可得出打B點(diǎn)時(shí)重錘的速度為 m/s,若重錘的質(zhì)量為1.0kg,從O點(diǎn)下落到B的過(guò)程中重力勢(shì)能的減少量為 J。O點(diǎn)下落到B的過(guò)程中動(dòng)能增加量為 J（g=9.8m/s2，計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）
（3）他根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)算出各點(diǎn)的速度v,量出下落距離h,并以為縱軸、h為橫軸畫(huà)出的圖像應(yīng)是下圖丙的 （填選項(xiàng)字母）。v22
發(fā)布：2024/12/29 23:0:1組卷：10引用：4難度：0.6 -
3．用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開(kāi)始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測(cè)量，即驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
①下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：
A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上；
C．用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量；
D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時(shí)接通電源開(kāi)關(guān)打出一條紙帶；
E．測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；
F．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能．
其中沒(méi)有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E是（將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在橫線(xiàn)處）
②利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a的數(shù)值．如圖2所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出A距起始點(diǎn)O的距離為s0，點(diǎn)AC間的距離為s1，點(diǎn)CE間的距離為s2，使用交流電的頻率為f,根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a=．
③在上述驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘動(dòng)能的增加，其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落的過(guò)程中存在阻力作用，可以通過(guò)該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)阻力的大?。粢阎?dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g,還需要測(cè)量的物理量是．試用這些物理量和圖2紙帶上的數(shù)據(jù)符號(hào)表示出重錘在下落的過(guò)程中受到的平均阻力大小F=．發(fā)布：2024/12/29 23:0:1組卷：9引用：4難度：0.7