如图所示是某同学做“验证机械能守恒定律实验的装置.图中的杆可绕其中点的水平轴在竖直平面内转动.杆两端分别固定A.B两个小球(已知A求的质量小于B球的质量)B球上带有遮光条实验步骤如下:①用天平测出A.B两球的质量m和M②用直尺测出杆的长度l③用游标卡尺测出B球上遮光条的宽度d④用手托住B求.使杆右静止开始释放.由光电计时器读出遮光条通过最低点时的挡� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

如图所示是某同学做“验证机械能守恒定律”实验的装置，图中的杆可绕其中点的水平轴在竖直平面内转动，杆两端分别固定A、B两个小球（已知A求的质量小于B球的质量）B球上带有遮光条
实验步骤如下：
①用天平测出A、B两球的质量m和M
②用直尺测出杆的长度l
③用游标卡尺测出B球上遮光条的宽度d
④用手托住B求，使杆右静止开始释放，由光电计时器读出遮光条通过最低点时的挡光时间t．
验证机械能守恒定律的表达式为

（用题中已给或测的物理量符号来表示）

分析：正确解答的前提是明确实验原理，该实验利用系统重力势能的减小量等于系统动能的增加量，即需要验证的表达式为：△E_k=△E_p来验证系统机械能守恒．

解答：解：从开始释放到最低点的过程中，系统重力势能的减小量为：
△Ep=(M-m)g

B球通过最低点的速度为：
v=

，由于转轴在中点，因此两球速度相同．
因此系统动能的增加量为：
△Ek=

(M+m)(

)2
因此需要验证的表达式为：：△E_k=△E_p，即(M-m)gl=(M+m)

．
故答案为：(M-m)gl=(M+m)

．

点评：考查如何验证机械能守恒定律，通过实验的设计，运用重力势能的减小来转化为动能来验证

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0.70

m/s，加速a=

m/s²．

（2）如图甲，半径不大的圆形纸片固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动．在圆形纸片的旁边竖直安装一个打点计时器，纸片上留下的一段痕迹如图乙所示．用这个装置可以测量电动机转动的角速度．
①在纸片转动不到一周的过程中，得到了n个清晰而且连续的点，已知打点计时器电源频率为f，要得到角速度ω的测量值，还需直接测量的物理是

n个点对应的圆心角θ

（用必要的文字和字母表示）；
②角速度ω=

fθ

n-1

fθ

n-1

（用已知的物理量和直接测量的物理量的符号表示）；
③为了避免在纸片连续转动的过程中打点出现重叠，在保持电火花计时器与盘面良好接触的同时，缓慢地将电火化计时器沿圆形纸片半径方向向纸片中心移动．则纸片上打下的点的分布曲线就不是一个圆，这样做对测量结果

没有

（填“有”、“没有”或“无法确定”）影响．

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