题目内容

(6分)实验小组利用光电计时器验证物块沿斜面下滑过程中机械能守恒,装置如图甲.让小物块从斜面顶端滑下,若测得小物块通过A、B光电门时的速度为v1和v2,AB之间的距离为L,斜面的倾角为α,重力加速度为g.

①图乙表示用螺旋测微器测量物块上遮光板的宽度l,由此读出l=________mm.
②若实验数据满足关系式              则验证了物块沿斜面下滑过程机械能守恒.
③本实验的误差主要来源于斜面对物块的             而造成物块机械能的损失.

(1)①5.700mm (5.698~5.702可给2分)(2分)  
(2分)
(说明:不扣分)          
③摩擦力做负功(2分)

解析试题分析:(1)由图可读得螺旋测微器的读数为5.700mm,(2)从A到B如果重力势能的减少量等于动能的增加量,则机械能守恒,即,化简得;(3)本实验的误差主要来源于斜面对物块的摩擦力做负功而造成物块机械能的损失。
考点:实验“验证机械能守恒”

练习册系列答案
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(9分)(2011?海南)现要通过实验验证机械能守恒定律.实验装置如图1所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到导轨低端C点的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A,B 两点的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度.用g表示重力加速度.完成下列填空和作图;
(1)若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为          .动能的增加量可表示为          .若在运动过程中机械能守恒,与s的关系式为          
(2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A点)下滑,测量相应的s与t值,结果如下表所示:

 
1
2
3
4
5
s(m)
0.600
0.800
1.000
1.200
1.400
t(ms)
8.22
7.17
6.44
5.85
5.43
(×104s﹣2
1.48
1.95
2.41
2.92
3.39
以s为横坐标,为纵坐标,在答题卡上对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点;根据5个数据点作直线,求得该直线的斜率k=          ×104m﹣1.?s﹣2(保留3位有效数字).

由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出直线的斜率ko,将k和ko进行比较,若其差值在试验允许的范围内,则可认为此试验验证了机械能守恒定律.

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