热点 10 实验专题[热点跟踪专练]一、力学实验1．利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一水平的气垫导轨，导轨上 A 点处有一滑块，其质量为 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．调节细绳的长度使每次实验时滑块运动到 B 点处与劲度系数为 k的弹簧接触时小球恰好落地，测出每次弹簧的压缩量 x，如果在 B 点的正上方安装一个速度传感器，用来测定滑块到达 B 点的速度，发现速度 v 与弹簧的压缩量 x 成正比，作出速度 v 随弹簧压缩量 x 变化的图象如图乙所示，测得 v－x 图象的斜率 k′＝.在某次实验中，某同学没有开启速度传感器，但测出了 A、B 两点间的距离为 L，弹簧的压缩量为 x0，重力加速度用 g 表示，则：(1)滑块从 A 处到达 B 处时，滑块和小球组成的系统动能增加量可表示为 ΔEk＝____________，系统的重力势能减少量可表示为 ΔEp＝______________，在误差允许的范围内，若 ΔEk＝ΔEp则可认为系统的机械能守恒．(用题中字母表示)(2)在实验中，该同学测得 M＝m＝1 kg，弹簧的劲度系数 k＝100 N/m，并改变 A、B 间的距离 L，作出的 x2－L 图象如图丙所示，则重力加速度 g＝________m/s2.[解析] (1)滑块刚接触弹簧时的速度为 v0＝x0，故系统的动能增加量为 ΔEk＝(M＋m)v＝；由于只有小球的重力做功，故重力势能的减少量为 ΔEp＝mgL.(2)根据机械能守恒定律有 mgL＝(M＋m)v2，v＝x，M＝m 解得 x2＝L，由题图丙可得 k″＝＝0.096 m，故 g＝＝ m/s2＝9.6 m/s2.[答案] (1) mgL (2)9.62．如图甲是某同学利用气垫导轨探究加速度和物体质量之间的关系的实验装置，实验时他先调节气垫导轨下的螺母使气垫导轨水平，然后挂上小砂桶拉滑块(可通过增减砂桶中的砂来改变砂和砂桶的质量)，滑块每次都从同一位置由静止释放．(1)该同学用游标卡尺测出遮光条的宽度 d，如图乙所示，则 d＝________mm，让滑块由某一位置静止释放，由数字计时器记下遮光条通过光电门时遮光时间间隔 Δt＝0.02 s，则滑块通过光电门时的速度大小为________m/s(保留两位有效数字)．(2)实验中小砂桶的质量为 m，滑块的质量为 M，细线对滑块的拉力大小可认为是小砂桶的重力大小，若 m＝10 g，则多次实验中，下列滑块质量 M 的取值不合理的一个是________．A．50 g B．300 g C．500 g D．800 g(3)在滑块上增减铁片改变滑块质量，测出多组滑...
