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1. 某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图甲所示。拉起小钢球至某一位置由静止释放，使小钢球在竖直平面内摆动，记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值Tmax和最小值Tmin。改变小钢球的初始释放位置，重复上述过程。根据测量数据在直角坐标系中绘制的Tmax-Tmin图像是一条直线，如图乙所示。

(1) 若小钢球摆动过程中机械能守恒。则图乙中直线斜率的理论值为。
(2) 由图乙得：直线的斜率为，小钢球的重力为N。(结果均保留2位有效数字)
(3) 该实验系统误差的主要来源是      (单选，填正确答案标号)。 A. 小钢球摆动角度偏大 B. 小钢球初始释放位置不同 C. 小钢球摆动过程中有空气阻力
【考点】
验证机械能守恒定律;
【答案】

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综合题 普通
真题演练
换一批
1. 某实验小组利用铁架台、弹簧、钩码、打点计时器、刻度尺等器材验证系统机械能守恒定律，实验装置如图1所示。弹簧的劲度系数为k，原长为L0 ， 钩码的质量为m。已知弹簧的弹性势能表达式为 ，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，当地的重力加速度大小为g。

(1) 在弹性限度内将钩码缓慢下拉至某一位置，测得此时弹簧的长度为L。接通打点计时器电源。从静止释放钩码，弹簧收缩，得到了一条点迹清晰的纸带。钩码加速上升阶段的部分纸带如图2所示，纸带上相邻两点之间的时间间隔均为T（在误差允许范围内，认为释放钩码的同时打出A点）。从打出A点到打出F点时间内，弹簧的弹性势能减少量为，钩码的动能增加量为，钩码的重力势能增加量为。
(2) 利用计算机软件对实验数据进行处理，得到弹簧弹性势能减少量、钩码的机械能增加量分别与钩码上升高度h的关系，如图3所示。由图3可知，随着h增加，两条曲线在纵向的间隔逐渐变大，主要原因是。

实验探究题 普通
2. 为了验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒，某学习小组用如图所示的气垫导轨装置（包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计）进行实验。此外可使用的实验器材还有：天平、游标卡尺、刻度尺。

(1) 某同学设计了如下的实验步骤，其中不必要的步骤是；

①在导轨上选择两个适当的位置A、B安装光电门Ⅰ、Ⅱ，并连接数字毫秒计；

②用天平测量滑块和遮光条的总质量m；

③用游标卡尺测量遮光条的宽度d；

④通过导轨上的标尺测出A、B之间的距离l；

⑤调整好气垫导轨的倾斜状态；

⑥将滑块从光电门Ⅰ左侧某处，由静止开始释放，从数字毫秒计读出滑块通过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间 、 ；

⑦用刻度尺分别测量A、B点到水平桌面的高度 、 ；

⑧改变气垫导轨倾斜程度，重复步骤⑤⑥⑦，完成多次测量。
(2) 用游标卡尺测量遮光条的宽度d时，游标卡尺的示数如图所示，则 ；某次实验中，测得 ，则滑块通过光电门Ⅰ的瞬时速度 （保留3位有效数字）；

(3) 在误差允许范围内，若 （用上述必要的实验步骤直接测量的物理量符号表示，已知重力加速度为g），则认为滑块下滑过程中机械能守恒；
(4) 写出两点产生误差的主要原因：。
实验探究题 普通
3.           
(1) 在“验证机械能守恒定律”实验中，小王用如图1所示的装置，让重物从静止开始下落，打出一条清晰的纸带，其中的一部分如图2所示。O点是打下的第一个点，A、B、C和D为另外4个连续打下的点。

①为了减小实验误差，对体积和形状相同的重物，实验时选择密度大的理由是。

②已知交流电频率为 ，重物质量为 ，当地重力加速度 ，则从O点到C点，重物的重力势能变化量的绝对值 J、C点的动能 J（计算结果均保留3位有效数字）。比较 与 的大小，出现这一结果的原因可能是。

A．工作电压偏高      B．存在空气阻力和摩擦力      C．接通电源前释放了纸带
(2) 图示是“用双缝干涉测量光的波长”实验的装置。实验中：

①观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是。(单选）

A．旋转测量头      B．增大单缝与双缝间的距离      C．调节拨杆使单缝与双缝平行

②要增大观察到的条纹间距，正确的做法是 (单选）

A．减小单缝与光源间的距离      B．减小单缝与双缝间的距离

C．增大透镜与单缝间的距离      D．增大双缝与测量头间的距离
实验探究题 普通