题目内容
（2012?潮州二模）如图所示，是用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验．在滑块上安装一遮光板，把滑块放在水平气垫导轨上并静止在A处，并通过定滑轮的细绳与钩码相连，光电计时器安装在B处．测得滑块（含遮光板）质量为M、钩码总质量为m、遮光板宽度为d、当地的重力加速度为g．将滑块在图示A位置释放后，光电计时器记录下遮光板通过光电门的时间分别为△t．①实验中是否要求钩码总质量m远小于滑块质量M
否
否
（填：是、否）②实验中还需要测量的物理量是
AB间的距离L
AB间的距离L
（用文字及相应的符号表示）．③本实验中验证机械能守恒的表达式为：
mgL=
(M+m)(
)2
| 1 |
| 2 |
| d |
| △t |
mgL=
(M+m)(
)2
（用以上对应物理量的符号表示）．| 1 |
| 2 |
| d |
| △t |
④如果实验结果系统动能增加量大于重力势能减少量，请指出实验的调节可能出的问题
气垫导轨不水平
气垫导轨不水平
．分析：实验原理是：求出通过光电门时的速度v，测出AB间的距离L，在这个过程中，减少的重力势能能：△Ep=mgL，增加的动能
mv2，比较减少的重力势能与增加的动能之间的关系，验证机械能是否守恒．
| 1 |
| 2 |
解答：解：①本实验中不需要让钩码的重力等于绳子的拉力，故不要求钩码总质量m远小于滑块质量M；
②为了求出运动过程中钩码减小的重力势能，则需要测量AB间的距离L；
③我们验证的是：△Ep与△Ek的关系，即验证：△Ep=△Ek代入得：
mgL=
(M+m)v2
而v=(
)2
所以本实验中验证机械能守恒的表达式为mgL=
(M+m)(
)2
④如果实验结果系统动能增加量大于重力势能减少量，则可能是气垫导轨不水平造成的．
故答案为：①否；②AB间的距离L；
③mgL=
(M+m)(
)2； ④气垫导轨不水平
②为了求出运动过程中钩码减小的重力势能，则需要测量AB间的距离L；
③我们验证的是：△Ep与△Ek的关系，即验证：△Ep=△Ek代入得：
mgL=
| 1 |
| 2 |
而v=(
| d |
| △t |
所以本实验中验证机械能守恒的表达式为mgL=
| 1 |
| 2 |
| d |
| △t |
④如果实验结果系统动能增加量大于重力势能减少量，则可能是气垫导轨不水平造成的．
故答案为：①否；②AB间的距离L；
③mgL=
| 1 |
| 2 |
| d |
| △t |
点评：正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤、所测数据等，会起到事半功倍的效果．
练习册系列答案
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