Question

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

 

      a．用天平分別測出滑塊A、B的質量m_A、m_B；

    b．調整氣墊導軌，使導軌處于水平：

    c．在A和B間放入一個被壓縮的輕質且極短的彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導軌上；

       d．用刻度尺測出A的左端至C板的距離L₁；

       e．按下電鈕放開卡銷，同時用計時器記錄滑塊A、B從開始到分別碰撞C、D擋板時所用時間t₁、t₂；

①實驗中還應測量的物理量是               。

②利用上述測量的實驗數據，驗證動量守恒定律的表達式是          。

   （2）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，利用重錘拖著紙帶自由下落通過打點計時器并打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。

①在實驗過程中，下列的說法正確的是：____。

              A．必須使用的測量儀器有：打點計時器、夭平和刻度尺

              B．紙帶與打點計時器的兩個限位孔要在同一豎直線上

              C．實驗中若其他條件不變且空氣阻力恒定時，選用重錘質量的大小不影響實驗的誤差

              D．選用紙帶上任意可計算速度的兩點都可以用來驗證機械能守恒定律

②安裝好實驗裝置，正確進行實驗操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如下圖所示。圖中O點為為打點起始點，且速度為零。

選取紙帶上打出的連續點A、B、C，…，測出其中E、F、G點距打點起始點O的距離分別為h₁、h₂、h₃，已知重錘質量為m，當地重力加速度為g，打點計時器打點周期為T。為驗證此實驗過程中機械能是否守恒，需要計算出從打下O點到打下F點的過程中，重錘重力勢能的減少量=_    為能的增加量      （用題中所給字母表示）。

③以各點到起始點的距離h為橫坐標，以各點速度的平方為縱坐標建立直角坐標系，用實驗測得的數據繪出圖線，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】