用如图795甲实验装置验证m1m2

2

G. 用如图a所示的实验装置验证物块m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打

（1）根据瞬时速度等于平均速度，则有：v₂=

x13

2T

=

0.216+0.264

0.2

m/s=2.4m/s．
在0～2过程中系统动能的增量△E_K=

1

2

（内m₁+m₂）v₂²=

1

2

×0.2×2.4²J≈0.58J．
系统重力势容能的减小量为（m₂-m₁）gx=0.1×9.8×（0.384+0.216）J≈0.60J．
（2）计数点2时m₂物块所在位置为零势面，计数点3时m₂的重力势能为：E_P=-m₂gh=-0.15×0.264×10=-0.40J；
（3）根据系统机械能守恒有：（m₂-m₁）gh=

1

2

（m₁+m₂）v²
则

1

2

v²=

m2?m1

m1+m2

gh
知图线的斜率k=

m2?m1

m2+m1

g=

5.82

1.20

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

H. 用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一

①由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，
可知打第5个点时的速度为：
v₅=

0.2160+0.2640

2×0.1

=2.4m/s，
②物体的初速度为零，所以动能的增加量为：
△E_K=

1

2

（m₁+m₂）v₅²=

1

2

×0.2×2.4²J=0.58J
重力势能的减小量等于物体重力做功，故：△E_P=W=mgh=0.59J；
由此可知动能的增加量和势能的减小量基本相等，因此在误差允许的范围内，m₁、m₂组成的系统机械能守恒．
③本题中根据机械能守恒可知，mgh=

1

2

mv²，
即有：

1

2

v²=gh，所以出

1

2

v²-h图象中图象的斜率表示重力加速度，
由图可知，斜率k=9.7，故当地的实际重力加速度g=9.7m/s²．
故答案为：①2.4，②0.58，0.59，③9.7．

I. （1）某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证动量守恒守恒，滑块1的质量为M1，滑块2的质量为M2，两个

（1）②要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量碰撞版前后滑块的速权度，滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度．
所以至少还需要测量的一个物理量是遮光条的宽度d．
③碰撞前滑块1的速度v₁=

d

△t1

，碰撞前系统的动量P=M₁

d

△t1

碰撞后滑块1和2的速度v₂=

d

△t2

，碰撞后系统的动量P′=（M₂+M₁）

d

△t2

本实验中，如果等式M₁

d

△t1

=（M₂+M₁）

d

△t2

在实验误差允许的范围内成立，就可以验证动量守恒定律．
（2）当欧姆表的指针指在中间位置附近时，测量值较为准确，根据读数为：示数×倍率=读数知，选择×1K的挡较好；
欧姆表的正极插孔与内部电源的负极相连，与电压表构成一闭合回路，电流从负极流出，进入电压表的正极，所以选择图2正确；
欧姆表的读数为：40×1K=40KΩ；
由题意知欧姆表的内阻为30KΩ，与电压表的内阻40KΩ串联，由欧姆定律可知：
E=I（r+R）=

1，6

4×104

（3×10⁴+4×10⁴）=2.8V．
故答案为：（1）遮光条的宽度d，M₁

d

△t1

=（M₂+M₁）

d

△t2

．
（2）×1k，图2，40k，2.8