用如圖795甲實驗裝置驗證m1m2

2

G. 用如圖a所示的實驗裝置驗證物塊m1、m2組成的系統機械能守恆．m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打

（1）根據瞬時速度等於平均速度，則有：v₂=

x13

2T

=

0.216+0.264

0.2

m/s=2.4m/s．
在0～2過程中系統動能的增量△E_K=

1

2

（內m₁+m₂）v₂²=

1

2

×0.2×2.4²J≈0.58J．
系統重力勢容能的減小量為（m₂-m₁）gx=0.1×9.8×（0.384+0.216）J≈0.60J．
（2）計數點2時m₂物塊所在位置為零勢面，計數點3時m₂的重力勢能為：E_P=-m₂gh=-0.15×0.264×10=-0.40J；
（3）根據系統機械能守恆有：（m₂-m₁）gh=

1

2

（m₁+m₂）v²
則

1

2

v²=

m2?m1

m1+m2

gh
知圖線的斜率k=

m2?m1

m2+m1

g=

5.82

1.20

解得g=9.7m/s²．
故答案為：（1）0.58，0.60；（2）-0.40J；（3）9.7．

H. 用如圖甲所示的實驗裝置驗證m1、m2組成的系統機械能守恆．m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一

①由於每相鄰兩個計數點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數點間的時間間隔T=0.1s，
根據在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度大小等於該過程中的平均速度，
可知打第5個點時的速度為：
v₅=

0.2160+0.2640

2×0.1

=2.4m/s，
②物體的初速度為零，所以動能的增加量為：
△E_K=

1

2

（m₁+m₂）v₅²=

1

2

×0.2×2.4²J=0.58J
重力勢能的減小量等於物體重力做功，故：△E_P=W=mgh=0.59J；
由此可知動能的增加量和勢能的減小量基本相等，因此在誤差允許的范圍內，m₁、m₂組成的系統機械能守恆．
③本題中根據機械能守恆可知，mgh=

1

2

mv²，
即有：

1

2

v²=gh，所以出

1

2

v²-h圖象中圖象的斜率表示重力加速度，
由圖可知，斜率k=9.7，故當地的實際重力加速度g=9.7m/s²．
故答案為：①2.4，②0.58，0.59，③9.7．

I. （1）某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證動量守恆守恆，滑塊1的質量為M1，滑塊2的質量為M2，兩個

（1）②要驗證動量守恆，就需要知道碰撞前後的動量，所以要測量碰撞版前後滑塊的速權度，滑塊經過光電門時的瞬時速度可近似認為是滑塊經過光電門的平均速度．
所以至少還需要測量的一個物理量是遮光條的寬度d．
③碰撞前滑塊1的速度v₁=

d

△t1

，碰撞前系統的動量P=M₁

d

△t1

碰撞後滑塊1和2的速度v₂=

d

△t2

，碰撞後系統的動量P′=（M₂+M₁）

d

△t2

本實驗中，如果等式M₁

d

△t1

=（M₂+M₁）

d

△t2

在實驗誤差允許的范圍內成立，就可以驗證動量守恆定律．
（2）當歐姆表的指針指在中間位置附近時，測量值較為准確，根據讀數為：示數×倍率=讀數知，選擇×1K的擋較好；
歐姆表的正極插孔與內部電源的負極相連，與電壓表構成一閉合迴路，電流從負極流出，進入電壓表的正極，所以選擇圖2正確；
歐姆表的讀數為：40×1K=40KΩ；
由題意知歐姆表的內阻為30KΩ，與電壓表的內阻40KΩ串聯，由歐姆定律可知：
E=I（r+R）=

1，6

4×104

（3×10⁴+4×10⁴）=2.8V．
故答案為：（1）遮光條的寬度d，M₁

d

△t1

=（M₂+M₁）

d

△t2

．
（2）×1k，圖2，40k，2.8