Question

【題目】圖甲為某實驗小組做“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置，光電門 A、B 固定在氣墊導軌上，細線兩端分別與鉤碼和滑塊相連，重力加速度為 g。

(1)實驗的主要操作如下：

①按圖組裝好實驗器材；

②讓滑塊從氣墊導軌上光電門A 的右側某位置由靜止釋放；

③記錄遮光條通過光電門 A、B 所用的時間分別為t1、t2；

④改變光電門 B 的位置，進行多次實驗。

為完成該實驗，還缺少的主要操作是_____；

(2)實驗中還需要測量的物理量有_____；

①滑塊的長度 D；

②遮光條的寬度 d；

③兩個光電門之間的距離 L；

④滑塊（含遮光條）的質量 M；

⑤鉤碼的質量 m。

(3)對于滑塊（含遮光條）和鉤碼組成的系統(tǒng)，重力勢能的減少量Ep=_______；動能的增加量Ek=_____；（用上述所給的字母表示）

(4)實驗小組處理采集的多組數(shù)據(jù)并在坐標系Ep-Ek中描點作圖，如圖乙所示，若兩軸的標度相同，造成該實驗結果的原因是_______。

Answer 1

【答案】將氣墊導軌調節(jié)水平 ②③④⑤ mgL 氣墊導軌沒有調水平且B端偏低

【解析】

(1)[1]．為完成該實驗，還缺少的主要操作是將氣墊導軌調節(jié)水平；

(2)[2]．滑塊經(jīng)過兩個光電門時的速度分別為

則要驗證的關系為

則要測量的物理量是：②遮光條的寬度 d；③兩個光電門之間的距離 L；④滑塊（含遮光條）的質量 M；⑤鉤碼的質量 m。

(3)[3]．對于滑塊（含遮光條）和鉤碼組成的系統(tǒng)，重力勢能的減少量

Ep=mgL；

[4]．動能的增加量

Ek=；

(4)[5]．根據(jù) Ep-Ek圖像，若Ep=Ek則直線傾角為45°，而現(xiàn)在圖中直線傾角為42°，可知Ep<Ek可知原因可能是滑塊的重力做正功造成的，即氣墊導軌沒有調水平且B端偏低。