某同学设计出如图1所示的实验装置来验证机械能守恒定律。让小球自由下落，下落过程中小球的球心经过光电门1和光电门2，光电计时器记录下小球通过光电门的时间、，已知小球的直径为，当地的重力加速度为。

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1. 某同学设计出如图1所示的实验装置来验证机械能守恒定律。让小球自由下落，下落过程中小球的球心经过光电门1和光电门2，光电计时器记录下小球通过光电门的时间 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，已知小球的直径为 $\text{[math]}$ ，当地的重力加速度为 $\text{[math]}$ 。

(1) 为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量_______（填选项序号）。 A. 小球的质量 $\text{[math]}$ B. 光电门1和光电门2之间的距离 $\text{[math]}$ C. 小球从光电门1到光电门2下落的时间 $\text{[math]}$

(2) 保持光电门1位置不变，上下调节光电门2，多次实验记录多组数据，作出 $\text{[math]}$ 随 $\text{[math]}$ 变化的图像如图2所示，如果不考虑空气阻力，若该图线的斜率 $\text{[math]}$ （用题中所给的物理量符号表示），就可以验证小球下落过程中机械能守恒。

(3) 实验中小钢球通过光电门的平均速度（选填“大于”“小于”或“等于”）小钢球球心通过光电门时的瞬时速度。

【考点】

验证机械能守恒定律;

【答案】

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实验探究题普通

1. 某同学利用如图甲所示的气垫导轨装置验证系统机械能守恒，在气垫导轨上安装了两个光电门1.2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连．

(1)用10分度游标卡尺测量遮光条宽度d如图乙所示，遮光条宽度d＝ mm.

(2)实验时要调整气垫导轨水平，不挂钩码和细线，接通气源，轻推滑块从轨道右端向左运动的过程中，发现遮光条通过光电门2的时间大于通过光电门1的时间．以下能够达到调整气垫导轨水平的措施是(选填相应选项前的符号)

A．调节旋钮P使轨道左端升高一些

B．遮光条的宽度增大一些

C．滑块的质量增大一些

D．气源的供气量增大一些

(3)调整气垫导轨水平后，挂上细线和钩码进行实验，测出光电门1.2间的距离L.遮光条的宽度d，滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m.由数字计时器读出遮光条通过光电门1.2的时间t₁ ． t₂ ，则遮光条通过光电门1时的瞬时速度的表达式v₁＝；验证系统机械能守恒定律成立的表达式是(用题中的字母表示，当地重力加速度为g)．

实验探究题普通