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（1）某学习小组在“研究匀变速直线运动”的实验中，用如图所示的气垫导轨装置来测滑...
（1）某学习小组在“研究匀变速直线运动”的实验中，用如图所示的气垫导轨装置来测滑块的加速度，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L，窄遮光板的宽度为d，窄遮光板依次通过两个光电门的时间分别为t
1、t
2，则滑块的加速度可以表示为a=
（用题中所给物理量表示）．
（2）该学习小组在测出滑块的加速度后，经分析讨论，由于滑块在气垫导轨上运动时空气阻力很小，可用上述实验装置来验证机械能守恒定律，为此还需测量的物理量是
，机械能守恒的表达式为
．
考点分析：
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用如图实验装置验证m
1、m
2组成的系统机械能守恒．m
2从高处由静止开始下落，m
1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图1中未标出），计数点间的距离如图所示．已知m
1=50g、m
2=150g，则（g取9.8m/s
2，结果保留两位有效数字）
（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=______m/s；
（2）在打点0～5过程中系统动能的增量△E
K=______J，
系统势能的减少量△E
P=______J，由此得出的结论是______；
（3）若某同学作出
图象如图2，则当地的实际重力加速度g=______m/s
2．
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为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：
A．第一步他把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，将打点计时器固定好．调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动如图1所示
B．第二步保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出纸带，如图2所示
打出的纸带如图3：
试回答下列问题：
①已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为△t，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打A点时滑块速度V
A=
，打点计时器打B点时滑块速度V
B=
．
②已知重锤质量m，当地的重加速度g，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块
（写出物理名称及符号），合外力对滑块做功的表达式W
合=
．
③测出滑块运OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功，V
A、V
B、V
C、V
D、V
E以v
2为纵轴，以W为横轴建坐标系，描点作出v
2-W图象，可知它是一条过坐标原点的倾斜直线，若直线斜率为k，则滑块质量M=
．
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气垫导轨工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，故滑块运动时受到的阻力大大减小，可以忽略不计．为了探究做功与物体动能之间的关系，在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块，滑块的一端与轻弹簧相接，弹簧另一端固定在气垫导轨的一端，将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置（如图1），使弹簧处于自然状态时，滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置，与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间．实验步骤如下：
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d；
②在气垫导轨上适当位置标记一点A（图中未标出，AP间距离远大于d），将滑块从A点由静止释放．由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t；
③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v；
④更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤②③，记录弹簧劲度系数及相应的速度v，如下表所示：
| 弹簧劲度系数 | k | 2k | 3k | 4k | 5k | 6k |
| v （m/s） | 0.71 | 1.00 | 1.22 | 1.41 | 1.58 | 1.73 |
| v2 （m2/s2） | 0.50 | 1.00 | 1.49 | 1.99 | 2.49 | 2.99 |
| v3 （m3/s3） | 0.36 | 1.00 | 1.82 | 2.80 | 3.94 | 5.18 |
（1）测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图2所示，读得d=
m；
（2）用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式v=
；
（3）已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中，弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比，根据表中记录的数据，可得出弹簧对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度v的关系是
．
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如图甲所示的光电门传感器是测定瞬时速度大小的仪器，其原理是发射端发出一束很细的红外线到接收端，当固定在运动物体上的一个已知宽度为d的挡光板通过光电门挡住红外线时，和它连接的数字计时器可记下挡光的时间△t，则可以求出运动物体通过光电门时的瞬时速度大小．
（1）为了减小测量瞬时速度的误差，应该选择宽度比较
（选填“宽”或“窄”）的挡光板．
（2）如图乙所示是某同学利用光电门传感器探究小车加速度与力之间关系的实验装置，他将该光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，小车每次都从同一位置A点由静止释放．
①如图丙所示，用游标卡尺测出挡光板的宽度d=
mm，实验时将小车从图乙中的A点由静止释放，由数字计时器记下挡光板通过光电门时挡光的时问间隔△t=0.02s，则小车通过光电门时的瞬时速度大小为
m/s；
②实验中设小车的质量为m
1，重物的质量为m
2，则在m
1与m
2满足关系
时可近似认为细线对小车的拉力大小与重物的重力大小相等；
③测出多组重物的质量m
2和对应挡光板通过光电门的时间血，并算出小车经过光电门时的速度△t，通过描点作出线性图象，研究小车的加速度与力之间的关系．处理数据时应作出
（选填“v-m
2”或“v
2-m
2，”）图象；
④某同学在③中作出的线性图象不过坐标原点，其可能的原因是
．
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图1为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置图．图中A为小车，B为砝码及砝码盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50Hz交流电．小车A的质量为m
1，砝码及砝码盘B的质量为m
2．
①下列说法正确的是______
A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
B．实验时应先释放小车后接通电源
C．本实验m
2应远小于m
1D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作
图象
②实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图象，可能是图2中的______（选填“甲”、“乙”、“丙”）
③图3为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出．由此可求得小车的加速度大小______m/s
2．（结果保留二位有效数字）
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