(2013浙江瑞安四校联考)现要通过实验验证机械能守恒定律.实验装置如图1-9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,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到导轨底端C点的距离,h表示AC的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示AB两点间的距离,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,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st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

s为横坐标,为纵坐标,在图1-10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=________×104 m1·s2(保留3位有效数字).由测得的hdbMm数值可以计算出s直线的斜率k0 ,将kk0 进行比较,若其差值在实验允许的范围内,则可认为此实验验证了机械能守恒定律.

(2013安徽马鞍山二中期中测试)用如图10所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:

A.按照图示的装置安装器件;

B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;

C.用天平测出重锤的质量;

D.先释放悬挂纸带的夹子,然后接通电源开关打出一条纸带;

E.测量纸带上某些点间的距离;

F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.

图10

 
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是          .(将其选项对应的字母填在横线处)

(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图11所示,根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点ABCDE,测出点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a=_________.

(3)在上述验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小.若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,还需要测量的物理量是            .试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F             


 0  50317  50325  50331  50335  50341  50343  50347  50353  50355  50361  50367  50371  50373  50377  50383  50385  50391  50395  50397  50401  50403  50407  50409  50411  50412  50413  50415  50416  50417  50419  50421  50425  50427  50431  50433  50437  50443  50445  50451  50455  50457  50461  50467  50473  50475  50481  50485  50487  50493  50497  50503  50511  176998 

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