Question

（19分）（1）氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器，它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒有摩擦。我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌和滑塊A和B驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，采取的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

 

      a．用天平分別測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量m_A、m_B；

    b．調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平：

    c．在A和B間放入一個(gè)被壓縮的輕質(zhì)且極短的彈簧，用電動(dòng)卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上；

       d．用刻度尺測(cè)出A的左端至C板的距離L₁；

       e．按下電鈕放開卡銷，同時(shí)用計(jì)時(shí)器記錄滑塊A、B從開始到分別碰撞C、D擋板時(shí)所用時(shí)間t₁、t₂；

①實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量是               。

②利用上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是          。

   （2）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，利用重錘拖著紙帶自由下落通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

①在實(shí)驗(yàn)過程中，下列的說法正確的是：____。

              A．必須使用的測(cè)量?jī)x器有：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、夭平和刻度尺

              B．紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔要在同一豎直線上

              C．實(shí)驗(yàn)中若其他條件不變且空氣阻力恒定時(shí)，選用重錘質(zhì)量的大小不影響實(shí)驗(yàn)的誤差

              D．選用紙帶上任意可計(jì)算速度的兩點(diǎn)都可以用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

②安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如下圖所示。圖中O點(diǎn)為為打點(diǎn)起始點(diǎn)，且速度為零。

選取紙帶上打出的連續(xù)點(diǎn)A、B、C，…，測(cè)出其中E、F、G點(diǎn)距打點(diǎn)起始點(diǎn)O的距離分別為h₁、h₂、h₃，已知重錘質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T。為驗(yàn)證此實(shí)驗(yàn)過程中機(jī)械能是否守恒，需要計(jì)算出從打下O點(diǎn)到打下F點(diǎn)的過程中，重錘重力勢(shì)能的減少量=_    為能的增加量      （用題中所給字母表示）。

③以各點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離h為橫坐標(biāo)，以各點(diǎn)速度的平方為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系，用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪出圖線，如圖所示。從圖線求得重錘下落的加速度

=         m/s²。（保留3位有效數(shù)字）

 

Answer 1

【答案】

（1）①B到D距離L₂（3分）

       ③   （3分）

   （2）①BD   （3分）

       ②（每空3分）

       ③9.77（4分）

【解析】