Question

某实验小组正在做“验证机械能守恒定律”的实验，实验装置如图所示；一端装有定滑轮的长木板放在水平实验台上，长木板有一滑块，滑块右侧固定一个轻质动滑轮，钩码和弹簧测力计通过绕在两滑轮上的轻质细绳相连，放开钩码，滑块在长木板上做匀加速直线运动（忽略滑轮的摩擦和弹簧测力计具有的弹性势能）

现用该实验装置进行以下两次实验：

①放开钩码放开钩码，滑块加速运动，读出弹簧测力计的示数F，处理纸带，得到滑块运动的加速度a；改变钩码的个数，重复实验，以弹簧测力计的示数F为纵轴，加速度a为横轴，得到的图乙中国坐标原点的图线1；②换一块长木板，重复上述实验过程，得到图乙中纵坐标截距大小等于b的图线2．

完成下列填空：

（1）在①实验中得到的图线1经过坐标原点，说明滑块与长木板之间    （填“光滑”或“粗糙”）

（2）如果在①实验中测出了滑块的质量m、滑块移动的距离L和弹簧测力计的示数F，已知重力加速度g，则要验证机械能守恒，还需要测量的物理量是        ，动能的增加量=     ；重力势能的减小量     ；

（3）在②实验中，如果已测得滑块的质量m，重力加速度为g，则滑块和长木板之间的动摩擦因数μ=    。

Answer

（1）光滑；（2）钩码的总质量；；（3）

【解析】试题分析：（1）在①实验中得到的图线1经过坐标原点，根据F=ma可知，滑块受的细线的拉力与加速度成正比，说明滑块与长木板之间光滑；（2）根据图线可知，若已知F，则可得加速度，滑块运动L得到的速度, 实验中要验证的关系是砝码重力势能的减小量等于滑块和砝码的动能的增加量；即，其中v码=2v块；可得；则要验证机械能守恒，还需要测量的物理量是钩码的总质量；动能的增加量；重力势能的减小量

（3）滑块受到的拉力T为弹簧秤示数的两倍，即：T=2F

滑块受到的摩擦力为：f=μmg

由牛顿第二定律可得：T-f=ma

解得力F与加速度a的函数关系式为：

由图象所给信息可得图象截距为：

解得：

考点：验证机械能守恒定律

【名师点睛】本题重点是考察学生实验创新能力及运用图象处理实验数据的能力，对这种创新类型的题目，应仔细分析给定的方案和数据，建立物理模型，