某同学设计“验证机械能守恒定律”的实验装置，如图所示，让小球从光电门正上方h高处由静止释放，数字计时器记录小球下落过程中经过光电门的时间为∆t，已知小球直径为d，当地重力加速度大小为g，则：（1）小球经过光电门时的速度大小为；（2）当gh近似与相等时，则在误差允许范围内可认为小球下落过程中机械能守恒。

1. 某同学设计“验证机械能守恒定律”的实验装置，如图所示，让小球从光电门正上方h高处由静止释放，数字计时器记录小球下落过程中经过光电门的时间为∆t，已知小球直径为d，当地重力加速度大小为g，则：

（1）小球经过光电门时的速度大小为；

（2）当gh近似与相等时，则在误差允许范围内可认为小球下落过程中机械能守恒。

【考点】

验证机械能守恒定律;

【答案】

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实验探究题容易

1. 如图所示，是“验证机械能守恒定律”的实验，在滑块上安装一遮光条，放在水平气垫导轨上从A处由静止释放，光电计时器安装在B处。钩码总质量为m，通过质量不计的细线拉动滑块（含遮光条），遮光条宽度为d。重力加速度为g，光电计时器记录下遮光条通过光电门的时间为 $\text{[math]}$ ，以钩码和滑块整体作为实验的研究对象，则：

（1）实验中是否要求钩码总质量m远小于滑块质量M？（填“是”或“否”）。

（2）实验中还需要测量的物理量是（用文字和对应的符号表示）。

（3）本实验中验证机械能守恒的表达式为：（用以上对应物理量的符号表示）。

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2. 如图所示的装置为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。

(1)为完成此实验，除了图中所示器材，还必需的器材有；

A.刻度尺 B.秒表

C.天平 D.交流电源

(2)下列操作正确的是；

A.打点计时器应接到直流电源上

B.先释放重物，后接通电源

C.释放重物前，重物应尽量靠近打点计时器

(3)实验中，某实验小组得到如图所示的一条理想纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为h_A、h_B、h_C。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔE_p=，动能变化量ΔE_k=。

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3. 用如图2实验装置验证m₁、m₂组成的系统机械能守恒。m₂从高处由静止开始下落，m₁上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图1所示。已知m₁=50g、m₂=150g，则（g取10m/s² ，结果保留两位有效数字）

①在打点0~5过程中系统动能的增量△E_K=J，系统势能的减少量△E_P=J。

②若某同学作出 $\text{[math]}$ v²﹣h图像如图3，则当地的实际重力加速度g=m/s²

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