小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com第29讲验证机械能守恒定律（模拟精练+真题演练）1．（2023·吉林延边·延边第一中学校考模拟预测）利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨：导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直：导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动。（1）某次实验测得倾角，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为___________，系统的重力势能减少量可表示为___________，在误差允许的范围内，若，则可认为系统的机械能守恒；（2）某同学改变A、B间的距离，作出的图像如图所示，并测得，则重力加速度___________。（结果保留两位有效数字）【答案】9.6【详解】（1）[1]滑块通过光电门B速度为滑块从A处到B处时，m和M组成的系统动能增加量为[2]系统重力势能的减少量为（2）[3]根据系统机械能守恒有整理则有则图像的斜率由图像可知代入数据即可得2．（2023·云南昆明·统考二模）某同学通过查阅资料得知：弹簧弹性势能表达式为，k为弹小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com簧的劲度系数，为弹簧的形变量。为验证该表达式，该同学用一劲度系数为的轻弹簧，利用如图所示装置进行实验。主要操作步骤如下：（1）用游标卡尺测出挡光片的宽度d，用天平测出物块a、b（含挡光片）的质量均为m；（2）将弹簧左端固定在气垫导轨的左侧，右端与a拴接，把气垫导轨调整至水平，并使气泵正常工作，弹簧处于自然状态时将a右侧所处的位置记为O点；（3）在O点右侧某处固定一光电门，用b将a向左推使a右侧对齐P点（未超出弹簧弹性限度），测出PO之间的距离为x，由静止释放a和b，记下挡光片通过光电门的挡光时间t，则a从P点运动到O点过程中，a和b（含挡光片）组成的系统增加的动能为___________（用d、t、m表示），弹簧减少的弹性势能为___________（用、x表示），若在误差范围内，满足则验证了该表达式；（4）当a物块将弹簧再次压缩到最短时，a的右侧与O点距离为L，则___________。A．B．C．L=x【答案】B【详解】（3）[1]物块运动到O点时滑块的速度大小物块组成的系统增加的动能[2]物块a从P点运动到O点过程中弹簧减少的弹性势能（4）[3]从物块a经过O点到物块a将弹簧再次压缩到最短过程，物块a与弹簧组成的系统机械能守恒，由机械能守恒定律得解得故B正确，AC错误。故选B。3．（2023·甘肃张掖·高台县第一中学校考模拟预测）如图（a），轻质动滑轮下方悬挂物块A，轻质定滑轮下方悬挂物块B，悬挂动滑轮的线竖直且不计重力。某同学利用手机和此装置验证机械能守恒定律，实验步骤如下：小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com（1）用天平分别测出物块A、B质量m、M。（2）用毫米刻度尺测出释放前物块B距离地面的高度h。（3）打开手机录像功能，然后释放物块B，录下物块B下落过程，通过录像测得物块B的下落时间t；计算得到物块B落地时速度v=___________。若物块A、B组成的系统机械能守恒，则应满足的表达式为___________。（用m、M、h、t、g表示）（4）改变释放高度h重复上述实验过程。根据实验数据作出h-t2图像如图（b）所示，计算得图线斜率为k。若系统机械能守恒，应满足k=___________；请指出可能造成本实验误差的原因（至少两条）___________。【答案】空气阻力，手机测量时间有误差，高度测量有误差等【详解】（3）[1]物块B从静止开始做匀变速直线运动，有计算得到物块B落地时速度[2]则物块A此时的速度为，若系统机械能守恒，有将代入并整理得物块A、B组成系统机械能守恒应满足的表达式为（4）[3]由表达式整理可得则有[4]可能造成本实验误差的原因是空气阻力，手机测量时间有误差，高度测量有误差等。4．（2023·全国·模拟预测）某...