Question

（19分）（1）气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律，实验装置如图所示，采取的实验步骤如下：

 

      a．用天平分别测出滑块A、B的质量m_A、m_B；

    b．调整气垫导轨，使导轨处于水平：

    c．在A和B间放入一个被压缩的轻质且极短的弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上；

       d．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L₁；

       e．按下电钮放开卡销，同时用计时器记录滑块A、B从开始到分别碰撞C、D挡板时所用时间t₁、t₂；

①实验中还应测量的物理量是               。

②利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是          。

   （2）在“验证机械能守恒定律”的实验中，利用重锤拖着纸带自由下落通过打点计时器并打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。

①在实验过程中，下列的说法正确的是：____。

              A．必须使用的测量仪器有：打点计时器、夭平和刻度尺

              B．纸带与打点计时器的两个限位孔要在同一竖直线上

              C．实验中若其他条件不变且空气阻力恒定时，选用重锤质量的大小不影响实验的误差

              D．选用纸带上任意可计算速度的两点都可以用来验证机械能守恒定律

②安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如下图所示。图中O点为为打点起始点，且速度为零。

选取纸带上打出的连续点A、B、C，…，测出其中E、F、G点距打点起始点O的距离分别为h₁、h₂、h₃，已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T。为验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从打下O点到打下F点的过程中，重锤重力势能的减少量=_    为能的增加量      （用题中所给字母表示）。

③以各点到起始点的距离h为横坐标，以各点速度的平方为纵坐标建立直角坐标系，用实验测得的数据绘出图线，如图所示。从图线求得重锤下落的加速度

=         m/s²。（保留3位有效数字）

 

Answer 1

【答案】

（1）①B到D距离L₂（3分）

       ③   （3分）

   （2）①BD   （3分）

       ②（每空3分）

       ③9.77（4分）

【解析】