某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒．
（1）實驗前需要調(diào)整氣墊導軌底座使之水平，利用現(xiàn)有器材如何判斷導軌是否水平？
接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導軌上，若滑塊基本保持靜止，則說明導軌是水平的（或輕推滑塊，滑塊能基本做勻速直線運動）．
接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導軌上，若滑塊基本保持靜止，則說明導軌是水平的（或輕推滑塊，滑塊能基本做勻速直線運動）．
．
（2）如圖乙所示，用游標卡尺測得遮光條的寬度d=
0.52
0.52
cm；實驗時將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t=2.0×10-3s，則滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為
2.6
2.6
m/s．
（3）本實驗除了上述器材外還需
天平
天平
，并比較
m1gx和
1
2
(m1+m2)v2
m1gx和
1
2
(m1+m2)v2
的大小，如在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等（用測量的物理量符號表示），就可驗證系統(tǒng)的機械能守恒．
分析：（1）氣墊導軌接通電源后可以認為是光滑的，若滑塊在軌道上任何位置都能靜止，說明軌道水平；
（2）掌握游標卡尺的讀數(shù)方法，即主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀；本實驗中由于遮光條通過光電門的時間極短因此可以利用平均速度來代替其瞬時速度大��；
（3）該實驗需要比較鉤碼重力勢能的減小量和系統(tǒng)動能的增加量之間的關(guān)系，因此還需要的器材是天平．
解答：解：（1）當氣墊導軌接通電源后，導軌可以認為是光滑的，判斷是否水平的方法是：接通電源，將滑塊靜置于氣墊導軌上，若滑塊基本保持靜止，則說明導軌是水平的（或輕推滑塊，滑塊能基本做勻速直線運動）．
故答案為：接通氣源，將滑塊靜置于氣墊導軌上，若滑塊基本保持靜止，則說明導軌是水平的（或輕推滑塊，滑塊能基本做勻速直線運動）．
（2）游標卡尺主尺讀數(shù)為0.5cm，游標尺上第2個刻度與主尺上某一刻度對齊，則游標讀數(shù)為2×0.1=0.2mm=0.02cm，所以最終讀數(shù)為：0.5cm+0.02cm=0.52cm；
由于遮光條通過光電門的時間極短因此可以利用平均速度來代替其瞬時速度，因此滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為：
v=
d
△t
=2.6m/s
故答案為：0.52，2.6．
（3）鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)為研究對象，其重力勢能的減小量為mgs，因此需要太平測量鉤碼的質(zhì)量；
系統(tǒng)動能的增量為：
1
2
(m1+m2)v2，因此只要比較二者是否相等，即可驗證系統(tǒng)機械能是否守恒．
故答案為：天平，m1gx和
1
2
(m1+m2)v2
點評：物理實驗如何變化，正確理解實驗原理都是解答實驗的關(guān)鍵，同時加強物理基本規(guī)律在實驗中的應用．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?河池模擬）某實驗小組利用如圖甲所示的氣墊導軌實驗裝置來探究合力一定時，物體的
加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系．
（1）做實驗時，將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器（圖中未畫出）可讀出遮光條通過光電門1、2的時間分別為△t1、△t2；用刻度尺測得兩個光電門中心之間的距離x，用游標卡尺測得遮光條寬度d．則滑塊經(jīng)過光電門1時的速度表達式v1=
d
△t1
d
△t1
；經(jīng)過光電門2時的速度表達式v2=
d
△t2
d
△t2
，滑塊加速度的表達式a=
(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2
2x
(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2
2x
．（以上表達式均用已知字母表示）．如圖乙所示，若用20分度的游標卡尺測量遮光條的寬度，其讀數(shù)為
8.15
8.15

沒有
沒有
mm．

（2）為了保持滑塊所受的合力不變，可改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導軌右端高度h（見圖甲）．關(guān)于“改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導軌右端的高度h”的正確操作方法是
BC
BC

A．M增大時，h增大，以保持二者乘積增大
B．M增大時，h減小，以保持二者乘積不變
C．M減小時，h增大，以保持二者乘積不變
D．M減小時，h減小，以保持二者乘積減�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?湖南模擬）某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律．已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2
①實驗小組選出一條紙帶如圖乙所示，其中O點為打點計時器打下的第一個點，A、B、C為三個計數(shù)點，在計數(shù)點A和B、B和C之間還各有一個點，測得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm．打點計時器通以50Hz的交流電．根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出：當打點計時器打到B點時重錘的重力勢能比開始下落時減少了
1.88m
1.88m
J；此時重錘的動能比開始下落時增加了
1.96m
1.96m
 J，根據(jù)計算結(jié)果可以知道該實驗小組在做實驗時出現(xiàn)的問題是
實驗時先釋放了紙帶，然后再合上打點計時器的電鍵 或者 釋放紙帶時手抖動了
實驗時先釋放了紙帶，然后再合上打點計時器的電鍵 或者 釋放紙帶時手抖動了
．（重錘質(zhì)量m已知）

②在圖乙所示的紙帶基礎上，某同學又選取了多個計數(shù)點，并測出了各計數(shù)點到第一個點O的距離h，算出了各計數(shù)點對應的速度v，以h為橫軸，以
v22
為縱軸畫出的圖線應是如下圖中的
D
D
．圖線的斜率表示
g
g
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來探究“當合外力一定時，物體運動的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系”．

（1）實驗中，圖乙為游標卡尺測得遮光條的寬度d=
0.52
0.52
cm．
（2）實驗中，由圖甲中刻度尺讀出兩個光電門中心之間的距離S．滑塊從圖示位置靜止釋放，數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門1的時間t1，遮光條通過光電門2的時間t2，則滑塊經(jīng)過光電門1時的瞬時速度表達式v1=
d
t1
d
t1
，滑塊經(jīng)過光電門2時的瞬時速度表達式v2=
d
t2
d
t2
，則滑塊的加速度表達式a=
d2(
t
2
1
-
t
2
2
)
2S
t
2
1
t
2
2
d2(
t
2
1
-
t
2
2
)
2S
t
2
1
t
2
2
．（涉及遮光條寬度時用d表示）
（3）在一次實驗中，滑塊的質(zhì)量m=400g，刻度尺測得兩個光電門中心之間的距離S=24cm，遮光條經(jīng)過兩個光電門的時間分別為t1=2.60×10-2s、t2=1.30×10-2s，遮光條的寬度d為（1）所測數(shù)值，則在這次實驗中滑塊的加速度a=
0.25
0.25
m/s2．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某實驗小組利用如圖甲所示的氣墊導軌實驗裝置來探究合力一定時，物體的加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系．
（1）做實驗時，將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器（圖中未畫出）可讀出遮光條通過光電門1、2的時間分別為△t1、△t2；用刻度尺測得兩個光電門中心之間的距離x，用游標卡尺測得遮光條寬度d．則滑塊經(jīng)過光電門1時的速度表達式v1=
d
△t1
d
△t1
；經(jīng)過光電門2時的速度表達式v2=
d
△t2
d
△t2
，滑塊加速度的表達式a=
(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2
2x
(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2
2x
．（以上表達式均用已知字母表示）．

（2）為了保持滑塊所受的合力不變，可改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導軌右端高度h（見圖甲）．關(guān)于“改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導軌右端的高度h”的正確操作方法是
BC
BC

A．M增大時，h增大，以保持二者乘積增大
B．M增大時，h減小，以保持二者乘積不變
C．M減小時，h增大，以保持二者乘積不變
D．M減小時，h減小，以保持二者乘積減小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來探究當合外力一定時，物體運動的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系．

（1）由圖甲中刻度尺讀出兩個光電門中心之間的距離S，由游標卡尺測得遮光條的寬度d，由數(shù)字計時器可以讀出遮光條通過電門1的時間△t1和遮光條通過光電門2的時間△t2，滑塊的加速度的表達式為
(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2
2S
(
d
△t2
)2-(
d
△t1
)2
2S
．（以上表達式均用字母表示）
（2）在本次實驗中，實驗小組通過改變滑塊質(zhì)量做了6組實驗，得到如下表的實驗數(shù)據(jù)，
m（g） a（m/s2）
250 1.80
300 1.50
350 1.29
400 1.13
500 0.90
800 0.56
根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了a與
1
m
的圖線如圖乙所示，該圖線有一段是彎曲的，試分析圖線彎曲的原因
未滿足拉車的鉤碼質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M
未滿足拉車的鉤碼質(zhì)量m遠小于小車的質(zhì)量M
．

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