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    利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图1所示：

    　 （1）实验步骤：

    ①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平。

    ②用游标卡尺测量挡光条的宽度，结果如图2所示，由此读为　　 mm。

    ③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s=　　 cm。

    ④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。

    ⑤从数字计数器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间。

    ⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。

    　 （2）有表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式：

    ①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1=　　 和v2=　　　 。

    ②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为EK1=　　　　 和EK2=　　　　 。

    ③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少=　　 （重力加速度为g）。

    　 （3）如果　　　　 ，则可认为验证了机械能守恒定律。

    　 （1）② 9.30（1分）

    　　　 ③ 60.00（1分，答案在59.96～60.04之间的，也给这1分）

    　 （2）① （1分） 　　　　　　 （1分）

    　　　 ② （1分）　 （1分）

    　　　 ③（1分）

    （3）（2分）

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2010?海南）利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图1所示：

    （1）实验步骤：
    ①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于lm，将导轨调至水平；
    ②用游标卡尺测量挡光条的宽度l，结果如图2所示，由此读出l=
    9.30
    9.30
    mm；
    ③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s=
    0.6000
    0.6000
    m；
    ④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；
    ⑤从数字计时器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间△t1和△t2；
    ⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m．
    （2）用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式：
    ①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1=
    l
    △t1
    l
    △t1
    和v2=
    l
    △t2
    l
    △t2
    ．
    ②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为Ek1=
    1
    2
    （M+m）(
    l
    △t1
    )    2
    1
    2
    （M+m）(
    l
    △t1
    )    2
    和E k2=
    1
    2
    （M+m）(
    l
    △t2
    )    2
    1
    2
    （M+m）(
    l
    △t2
    )    2
    ．
    ③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少△EP=
    mgs
    mgs
    （重力加速度为g）．
    （3）如果△EP=
    Ek2-Ek1
    Ek2-Ek1
    ，则可认为验证了机械能守恒定律．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2011?淮安三模）某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示．在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连．滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象．

    （1）实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的△t1
    =
    =
    △t2（选填“＞”、“=”或“＜”）时，说明气垫导轨已经水平．
    （2）用螺旋测微器测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d=
    8.474
    8.474
    mm．
    （3）滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若△t1、△t2和d已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出
    滑块质量M
    滑块质量M
    和
    两光电门间距离L
    两光电门间距离L
    （写出物理量的名称及符号）．
    （4）若上述物理量间满足关系式
    mgL=
    1
    2
    （m+M）（
    d
    △t2
    ）2-
    1
    2
    （m+M）（
    d
    △t1
    ）2
    mgL=
    1
    2
    （m+M）（
    d
    △t2
    ）2-
    1
    2
    （m+M）（
    d
    △t1
    ）2
    ，则表明在上述过程中，滑块和砝码组成的系统机械能守恒．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）如图1所示，在水平放置的光滑金属板中点的正上方有一带正电的点电荷Q，一表面绝缘带正电的金属小球（可视为质点，且不影响原电场）以速度v0在金属板上自左端向右端运动，小球做
    匀速直线
    匀速直线
    运动；受到的电场力做的功为
    0
    0
    ．

    （2）某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图2甲所示．在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一宽度为d的遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连．滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图2乙所示的电压U随时间t变化的图象．
    ①实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图2乙中的△t1
    =
    =
    △t2（选填“＞”、“=”或“＜”）时，说明气垫导轨已经水平．
    ②滑块P用细线跨过定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图2甲所示位置释放，通过计算机得到如图2乙所示图象，若△t1、△t2、d和m已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出的物理量是
    滑块的质量
    滑块的质量
    和
    两光电传感器间距离
    两光电传感器间距离
    ．
    （3）某金属材料制成的电阻Rr阻值随温度变化而变化，为了测量Rr在0到100℃之间的多个温度下的电阻阻值．某同学设计了如图3所示的电路．其中A为量程为1mA、内阻忽略不计的电流表，E为电源，R1为滑动变阻器，RB为电阻箱，S为单刀双掷开关．
    ①完成下面实验步骤中的填空：
    a．调节温度，使得Rr的温度达到T1，
    b．将S拨向接点l，调节
    滑动变阻器
    滑动变阻器
    ，使电流表的指针偏转到适当位置，记下此时电流表的读数I；
    c．将S拨向接点2，调节
    电阻箱
    电阻箱
    ，使
    电流表示数为I
    电流表示数为I
    ，记下此时电阻箱的读数R0；
    d．则当温度为T1时，电阻Rr=
    R0
    R0
    ：
    e．改变Rr的温度，在每一温度下重复步骤②③④，即可测得电阻温度随温度变化的规律．
    ②由上述实验测得该金属材料制成的电阻Rr随温度t变化的图象如4图甲所示．若把该电阻与电池（电动势E=1.5V，内阻不计）、电流表（量程为5mA、内阻Rg=100Ω）、电阻箱R′串联起来，连成如图4乙所示的电路，用该电阻作测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．
    a．电流刻度较大处对应的温度刻度
    较小
    较小
    ；（填“较大”或“较小”）
    b．若电阻箱取值阻值R'=50Ω，则电流表5mA处对应的温度数值为
    50
    50
    ℃．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2013?黄冈一模）某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示．在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一宽度为d的遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连．滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象．

    （1）实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的△
    t
     
    1
    =
    =
    ．（填“＞”“=”或“＜”）△
    t
     
    2
    时，说明气垫导轨已经水平．
    （2）滑块P用细线跨过定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到U-t图象如图乙所示，若△
    t
     
    1
    、△
    t
     
    2
    、d和m已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出的物理量是
    滑块质量
    滑块质量
    和
    两光电传感器间距离
    两光电传感器间距离
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    精英家教网（1）为测定一节干电池的电动势和内阻，用如图所示电路．
    除干电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有：
    A．电流表（量程0.6A3A）
    B．电压表（量程3V15V）
    C．滑动变阻器（阻值范围0～10Ω额定电流2A）
    D．滑动变阻器（阻值范围0～200Ω额定电流1A）
    ①请你完成下面的选择：电流表量程选
     
    ，
    电压表量程选
     
    ，滑动变阻器选
     
    ．
    （填器材前面的字母代号）
    ②在图中用笔画线代替导线完成实物连线；
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    （2）某学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示．在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连．滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象．
    精英家教网
    ①实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的
    △t1
     
    △t2（选填“＞”、“=”或“＜”）时，说明气垫导轨已经水平．
    ②用螺旋测微器测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d=
     
    mm．
    ③滑块P用细线跨过气垫导轨的定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若△t1、△t2和d已知，要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒，还应测出
     
    和
     
    （写出物理量的名称及符号）．
    ④若上述物理量间满足关系式
     
    ，则表明在上述过程中，滑块和钩码组成的系统机械能守恒．

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