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用气垫导轨装置验证机械能守恒定律，先非常仔细地把导轨调成水平，然后如图K26－4所示用垫块把导轨一端垫高H.滑块m上面装有宽度l＝3 cm的挡光板，使滑块由轨道上端任一处滑下，测出它通过光电门G1和G2时的速度v1和v2，就可以算出它由G1运动到G2过程中动能的增加量ΔEk＝m(v－v)；再算出重力势能的减少量ΔEp＝mgh，比较ΔEk与ΔEp的大小，便可验证机械能是否守恒．
&(1)滑块的速度v1、v2如何求出？滑块由G1运动到G2下降的高度h如何求出？
(2)若测得图中L＝1 m，s＝0.5 m，H＝20 cm，m＝500 g，滑块通过G1和G2的时间分别为5.0×10－2 s和2.0×10－2 s，当地重力加速度g＝9.80 m/s2，试判断机械能是否守恒．
&[解析] (1)因为挡光板宽度l＝3 cm很小，而滑块通过光电门的时间极短，故可以认为挡光板通过光电门过程的平均速度＝即为滑块通过光电门的瞬时速度，用光电计时器分别测出滑块通过G1和G2的时间Δt1和Δt2，即可求出滑块的速度v1＝、v2＝；由平面几何知识可知＝，可求得h＝s，H、L、s都是实验前设定的．
(2)v1＝＝ m/s＝0.6 m/s，v2＝＝ m/s＝1.5 m/s，动能增加量ΔEk＝m(v－v)＝0.473 J；h＝s＝×0.5 m＝0.1 m，重力势能减少量ΔEp＝mgh＝0.490 J，因此，在误差允许的范围内可认为滑块下滑过程中机械能守恒。
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③60.00(答案在59.96~60.04之间的，也给分)
&&&&&&& （2）①，
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②，
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③
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【解析】由于挡光条宽度很小，因此将挡光条通过光电门时的平均速度当作瞬时速度。
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科目：高中物理
（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=9.30mm；③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s=0.6000m；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=1和v2=2．②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=（M+m）1)2和E k2=（M+m）2)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（重力加速度为g）．（3）如果△EP=Ek2-Ek1，则可认为验证了机械能守恒定律．
科目：高中物理
（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=8.474mm．（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和两光电门间距离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=（m+M）（2）2-（m+M）（1）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．
科目：高中物理
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，小球做匀速直线运动；受到的电场力做的功为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和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，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，使电流表示数为I，记下此时电阻箱的读数R0；d．则当温度为T1时，电阻Rr=R0：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；（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℃．
科目：高中物理
（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=．（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由图甲所示位置释放，通过计算机得到U-t图象如图乙所示，若、、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和两光电传感器间距离．
科目：高中物理
题型：阅读理解
（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；（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．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．某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．弧形轨道末端水平，离地面的高度为H．将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s．（1）若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2=4Hh（用H、h表示）．（2）该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：
h（10-1m）
S2&（10-1m2）
7.78请在坐标纸上作出s2--h关系图．（3）对比实验结果与理论计算得到的s2--h关系图线（图中已画出），自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率小于&（填“小于”或“大于”）理论值．（4）从s2--h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是小球与轨道间存在摩擦力．【考点】；．【分析】要求平抛的水平位移，我们应该想到运用平抛运动的规律，即要求出时间和水平初速度．对于小球从静止释放到水平抛出这段曲线运动，我们应该运用动能定理求出抛出的水平初速度．根据表格中的数据采用描点作图．同一坐标系中两天倾斜的直线对比，可以采用某一个变量取一定值，看另一个变量的大小关系来解决问题．对于误差原因分析，我们要从实验装置和过程中分析．【解答】解：（1）对于小球从静止释放到水平抛出这段曲线运动，运用动能定理研究得：mgh=mv2v=对于平抛运动，运用平抛运动的规律得出：在竖直方向：H=gt2=>t=--------①在水平方向：s=vt-------------②由①②得：s=2所以：s2=4Hh（2）见图（3）&对比实验结果与理论计算得到的s2--h关系图线中发现：自同一高度静止释放的钢球，也就是h为某一具体数值时，理论的s2数值大于实验的s2数值，根据平抛运动规律知道同一高度运动时间一定，所以实验中水平抛出的速率小于理论值．（4）从s2--h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，认为造成上述偏差的可能原因是小球与轨道间存在摩擦力．由于摩擦力做功损失了部分机械能，所以造成实验中水平抛出的速率小于理论值．故答案为：（1）4Hh（2）（见右图）（3）小于（4）小球与轨道间存在摩擦力．【点评】这个实验对于我们可能是一个新的实验，但该实验的原理都是我们学过的物理规律．做任何实验问题还是要从最基本的物理规律入手去解决．声明：本试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布。答题：　难度：0.64真题：5组卷：3
解析质量好中差高中物理 COOCO.因你而专业 ！
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某同学利用如图3所示的气垫导轨装置验证机械能守恒定律。在气垫导轨上安装了两光电门1、2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连。(1)实验时要调整气垫导轨水平。不挂钩码和细线，接通气源，如果滑块________________，则表示气垫导轨调整至水平状态。(2)不挂钩码和细线，接通气源，滑块从轨道右端向左运动的过程中，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间。实施下列措施能够达到实验调整目标的是________。A．调节P使轨道左端升高一些B．调节Q使轨道右端降低一些C．遮光条的宽度应适当大一些D．滑块的质量增大一些E．气源的供气量增大一些(3)实验时，测出光电门1、2间的距离L，遮光条的宽度d，滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m。由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间t1 、t2，则系统机械能守恒成立的表达式是_____________________。
【解析】(1)在不挂钩码和细线，接通气源，如果滑块能在任意位置静止或通过两光电门的时间相等，则表示气垫导轨调整至水平状态。
(2)滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间，说明滑块做加速运动，轨道右端高，左端低，因此达到实验调整目的的调节方式为A、B。
(3)系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量，即mgL＝(m＋M)()2－(m＋M)()2。答案：(1)能在导轨任意位置静止或通过两光电门的时间相等
(2)AB　(3)mgL＝(m＋M)()2－(m＋M)()2
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提问者采纳
系统的总动能分别为E k1 =
（1）l的读数为15mm+10×0:sub:inline-table:middle" cellpadding="-1" cellspacing="-1">
<td style="border-bottom，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．滑块通过光电门1速度v 1 =
滑块通过光电门2速度v 2 =
<td style="border-bottom，系统势能的减少△E p =mgs比较△E p 和E k2 -E k1 ;vertical-font-size.50mm=1.550;vertical-align:middle" cellpadding="-1" cellspacing="-1">
△t <span style="vertical-vertical-align:super.550cm（2）由于光电门的宽度d很小;font-size:inline-vertical-vertical-align:super:90%"> 2
；△E p :90%"> 2
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在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中;font-size:inline-table:middle" cellpadding="-1" cellspacing="-1">
<td style="border-bottom：1:sub，即可认为机械能是守恒的．故答案为<table style="width
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