Question

【題目】物理小組在一次驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,氣墊導(dǎo)軌放置在水平桌面上,一端裝有光滑的定滑輪;導(dǎo)軌上有一滑塊,其一端與穿過電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為f.開始實(shí)驗(yàn)時(shí),在托盤中放入適量砝碼,先接通電源,再松手后滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng),在紙帶上打出一系列點(diǎn).

(1)本實(shí)驗(yàn)存在一個(gè)重大的失誤,該失誤是:_____________________________ 。

(2)圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有9個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未標(biāo)出,計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=_____________________(用、、f表示)

(3)為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的是_____________

A.導(dǎo)軌的長(zhǎng)度L B.砝碼的質(zhì)量m1 C.滑塊的質(zhì)量m2 D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3

(4)如果乙圖中、、是實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后測(cè)得的數(shù)據(jù),請(qǐng)寫出計(jì)數(shù)點(diǎn)3到計(jì)數(shù)點(diǎn)4的過程中要驗(yàn)證的機(jī)械能守恒守律的表達(dá)式______________________．

Answer 1

【答案】（1）末驗(yàn)證氣墊導(dǎo)軌是否水平； （2）； （3）CD； （4）

【解析】

（1）在本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)首先驗(yàn)證導(dǎo)軌是否水平，而本題中沒有進(jìn)行驗(yàn)證；
（2）由于題目中只給出了三組數(shù)據(jù)，故可采用其中任兩組，本題中采用s1和s3；則有：s3-s1=2aT2；因中間有10個(gè)間距，故；
則有： ；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，本實(shí)驗(yàn)中砝碼和托盤的重力勢(shì)能減小量等于總的動(dòng)能的增加量；故應(yīng)測(cè)量滑塊的質(zhì)量m2和托盤和砝碼的總質(zhì)量m3；故選CD.
（4）分別求出3、4兩點(diǎn)的速度；；
物體下降的高度為s2；則由機(jī)械能守恒定律可知；