题目内容
（10分）某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象。
⑴实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的
Δt1 Δt2（选填“＞”、“=”或“＜”）时，说明气垫导轨已经水平。
⑵用游标卡尺测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d = mm。
⑶滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与钩码Q相连，钩码Q的质量为m。将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若Δt1、Δt2和d已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出 和 （写出物理量的名称及符号）。
⑷若上述物理量间满足关系式 ，则表明在上述过程中，滑块和砝码组成的系统机械能守恒。
（1）t1=t2（2分）（2）5.0mm （2分）（3） 滑块质量M，两光电门间距为L （各2分）
（4） mgL=
（2分）
解析试题分析：滑块匀速运动时，遮光条遮光时间相等，表面气垫导轨已经调水平。游标卡尺读数为5.00mm。验证滑块和砝码组成系统机械能守恒定律，许需测量滑块质量M，两光电门间距为L。滑块通过两光电门时的速度分别为
和 
，系统重力势能减少量等于动能增加量，则表面机械能守恒，有关系式mgL=。
考点：本题考查光电门测量速度与验证机械能守恒定律实验。
在“探究加速度和力、质量的关系”实验中，采用如图所示的装置图进行实验：
（1）实验中，需要在木板的右端垫上一个小木块，其目的是_________________________;
（2）实验中，已经测出小车的质量为M，砝码（包括砝码盘）的质量为m，若要将砝码（包括砝码盘）的重力大小作为小车所受拉力F的大小，这样做的前提条件是 .
（3）在实验操作中，下列说法正确的是____________ （填序号）
A．求小车运动的加速度时，可用天平测出小盘和砝码的质量M′和m′，以及小车质量M，直接用公式a＝ 求出 |
| B．实验时，应先接通打点计时器的电源，再放开小车 |
| C．每改变一次小车的质量，都需要改变垫入的小木块的厚度 |
| D．先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变， 研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系 |
（6分）某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如右图所示．已知小车质量M＝400g，砝码盘质量m0＝10 g，所使用的打点计时器交流电频率f＝50 Hz.其实验步骤是：
| A．按右图中所示安装好实验装置； |
| B．调节长木板的倾角，接通电源后，轻推小车，使小车能沿长木板向下做匀速运动，断开电源； |
| C．取下轻细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m； |
| D．再接通电源，然后放开小车，打出一条纸带，断开电源，由纸带求得小车的加速度a； |
回答下列问题：(g=10m/s2)
(1)按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？_______(填“是”或“否”)．
(2)实验中打出的其中一条纸带如左图所示，由该纸带可求得小车的加速度a＝________ m/s2.此时砝码盘中所加砝码质量为________g 。
（10分）某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图所示．已知小车质量M＝214.6 g，砝码盘质量m0＝7.8 g，所使用的打点计时器交流电频率f＝50 Hz.其实验步骤是：
| A．按图中所示安装好实验装置； |
| B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动； |
| C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m； |
| D．先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a； |
回答下列问题：
(1)按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？________(填“是”或“否”)．
(2)实验中打出的一条纸带如下图所示，可求得小车的加速度a＝______m/s2.（结果保留两位小数）
(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，如下表，
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 砝码盘中砝码的重力F/N | 0.10 | 0.20 | 0.29 | 0.39 | 0.49 |
| 小车的加速度 a/(m·s－2) | 0.88 | 1.44 | 1.84 | 2.38 | 2.89 |
________________________________________________________________________，
从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是________________________，其大小为 ________ ．
(6分)如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放.
（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d= mm.
（2）下列不必要的一项实验要求是 .（请填写选项前对应的字母）
| A．应使A位置与光电门间的距离适当大些 |
| B．应将气垫导轨调节水平 |
| C．应使细线与气垫导轨平行 |
| D．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量 |
（4）改变钩码质量，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块的加速度与力的关系，处理数据时应作出 图象。