图甲为测定当地重力加速度的实验装置，不可伸长的轻摆线一端固连在铅质小圆柱的上端，另一端固定在O点。将轻绳拉至水平后由静止释放，在小圆柱通过的最低点附近安置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点通过光电门的挡光时间t，用游标卡尺测出小圆柱的直径d，如图乙所示。忽略空气阻力，实验步骤如下： ⑴小圆柱的直径d＝cm； ⑵测出悬点到圆柱中心的距离l，并测出对应的挡光时间△t； ⑶改变摆线的长度，重复步骤 (2)，多测几组数据； ⑷以悬点到圆柱重心的距离l为纵坐标，以为横坐标，得到的图象是一条通过坐标原点的直线，如图丙所示。计算得该图线的斜率为k，则当地重力加速度g=(用物理量的符号表示)。

1. 图甲为测定当地重力加速度的实验装置，不可伸长的轻摆线一端固连在铅质小圆柱的上端，另一端固定在O点。将轻绳拉至水平后由静止释放，在小圆柱通过的最低点附近安置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点通过光电门的挡光时间t，用游标卡尺测出小圆柱的直径d，如图乙所示。忽略空气阻力，实验步骤如下：

⑴小圆柱的直径d＝cm；

⑵测出悬点到圆柱中心的距离l，并测出对应的挡光时间△t；

⑶改变摆线的长度，重复步骤 (2)，多测几组数据；

⑷以悬点到圆柱重心的距离l为纵坐标，以为横坐标，得到的图象是一条通过坐标原点的直线，如图丙所示。计算得该图线的斜率为k，则当地重力加速度g=(用物理量的符号表示)。

【考点】

机械能守恒及其条件;

【答案】

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实验探究题普通

1. 图甲为某实验小组做“验证机械能守恒定律”的实验装置，光电门 A、B 固定在气垫导轨上，细线两端分别与钩码和滑块相连，重力加速度为 g。

(1) 实验的主要操作如下：

①按图组装好实验器材；

②让滑块从气垫导轨上光电门A 的右侧某位置由静止释放；

③记录遮光条通过光电门 A、B 所用的时间分别为t₁、t₂；

④改变光电门 B 的位置，进行多次实验。

为完成该实验，还缺少的主要操作是；

(2) 实验中还需要测量的物理量有；

①滑块的长度 D；

②遮光条的宽度 d；

③两个光电门之间的距离 L；

④滑块（含遮光条）的质量 M；

⑤钩码的质量 m。

(3) 对于滑块（含遮光条）和钩码组成的系统，重力势能的减少量DE_p=；动能的增加量DE_k=；（用上述所给的字母表示）

(4) 实验小组处理采集的多组数据并在坐标系DE_p-DE_k中描点作图，如图乙所示，若两轴的标度相同，造成该实验结果的原因是。

实验探究题普通

2. 用如图所示装置验证机械能守恒定律。

(1) 除带夹子的重物、纸带、铁架台（含夹子）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还需要使用的一组器材是____________。 A. 直流电源、天平（含砝码） B. 直流电源、刻度尺 C. 交流电源、天平（含砝码） D. 交流电源、刻度尺

(2) 实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取连续打出的5个点A、B、C、D、E，测得C、D、E三个点到起始点O的距离分别为h_C、h_D、h_E。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，则从打下O点到打下D点的过程中，重物的重力势能减少量为，动能增加量为。（用上述测量量和已知量的符号表示）

(3) 对于上述实验，有的同学提出研究的运动过程的起点必须选择在O点，你同意这种看法吗？如果同意请你说明理由；如果不同意，请你给出当起点不在O点时，实验中验证机械能守恒的方法。

实验探究题普通

3. 如图所示为“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置，本实验中

(1) 光电门传感器的作用是测定摆锤在某位置的。

(2) 从右侧某一高度由静止释放摆锤，观察摆锤摆到左侧的最高位置，然后改变定位挡片的位置，重复实验，若均可以观察到左侧的最高点与释放点基本在同一高度，由此可以得出摆锤在两侧最高点的机械能的结论。

(3) 下列操作步骤正确的是（_______） A. 释放摆锤前摆线要拉直 B. 先释放摆锤，然后点击“开始记录” C. 将光电门传感器直接连接在计算机上 D. 要使光电门的光电孔高于所测高度

(4) 如果摆锤每次从同一位置释放，以摆锤速度的平方v²为纵坐标，以摆锤距离零势能D点的高度h为横坐标，作出的图线应是一条（选填“过”或“不过”）原点的直线。若已知摆锤直径为d、质量为m，当地重力加速度为g，则图线斜率为。

实验探究题普通