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课时分层作业(二十五)验证机械能守恒定律

1．[2024·全国冲刺卷]某爱好小组的同学安排“验证机械能守恒定律”．装置如图甲

所示，水平桌面上放有倾角为θ的气垫导轨，气垫导轨上安装有连接数字计时器的光电门，

气垫导轨左端固定一原长为l的弹簧，通过细线与带有遮光条的滑块相连．

0

设计了以下步骤进行试验：

θklm

A．测出气垫导轨的倾角为、弹簧劲度系数、弹簧原长、滑块质量、遮光条宽

0

dg

度、重力加速度，依据图甲所示组装好试验装置；

B．将滑块拉至气垫导轨某一位置固定，要求从今位置释放滑块，可使小车运动到光电

xl

门时细线已经弯曲．测出此时滑块到光电门的距离以及弹簧长度；

C．由静止释放滑块，滑块在拉力作用下运动，测出滑块上遮光条通过光电门的时间为

t

Δ；

BC

D．将滑块拉至不同的位置，重复、步骤多次，并记录每次对应试验数据．

依据所测物理量可以得到每次试验中滑块重力势能、弹性势能、动能之间的关系，从而

验证机械能守恒．

(1)依据试验中测出的物理量，可得到滑块从静止释放运动到光电门过程中重力势能减

小量为________．

(2)依据试验中测出的物理量也可得到滑块到达光电门时的动能，若“在弹性限度内，

1

kxEkx2

劲度系数为的弹簧，形变量为Δ时弹性势能为＝(Δ)”的说法正确，不考虑空气

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阻力影响．要说明整个运动过程系统机械能守恒，需满意的关系式为________________．

(3)若考虑到空气阻力影响，试验过程中得到的小车重力势能减小量与弹簧弹性势能减

小量总和________(填“大于”“小于”或“等于”)小车动能增量．

2．[2024·北京十一中6月模拟]两位同学做“验证机械能守恒定律”试验．当地的重

g2

力加速度＝9.8m/s.

(1)小红采纳如图甲所示的试验装置．

①在试验过程中，下列说法正确的是______；

A．试验时应先接通打点计时器的电源再释放纸带

B．打点计时器、天平和刻度尺是试验中必需运用的仪器

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C．纸带与打点计时器的两个限位孔要在同一竖直线上

D．重物的密度大小不影响试验结果

②在一次试验中，质量1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图乙所示．纸

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