專題（37）實(shí)驗(yàn)六　驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律（解析版）

2021年高考物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)全攻關(guān)專題（37）實(shí)驗(yàn)六驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律（解析版）雙基過關(guān)：基本實(shí)驗(yàn)要求1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證機(jī)械能守恒定律．2．實(shí)驗(yàn)原理(如圖1所示)通過實(shí)驗(yàn)，求出做自由落體運(yùn)動物體的重力勢能的減少量和對應(yīng)過程動能的增加量，在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若二者相等，說明機(jī)械能守恒，從而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．3．實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時器、交流電源、紙帶、復(fù)寫紙、重物、刻度尺、鐵架臺(帶鐵夾)、導(dǎo)線．4．實(shí)驗(yàn)步驟(1)安裝器材：將打點(diǎn)計(jì)時器固定在鐵架臺上，用導(dǎo)線將打點(diǎn)計(jì)時器與電源相連．(2)打紙帶用手豎直提起紙帶，使重物?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時器下方附近，先接通電源，再松開紙帶，讓重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時器就在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，取下紙帶，換上新的紙帶重打幾條(3～5條)紙帶．(3)選紙帶：分兩種情況說明①若選第1點(diǎn)O到下落到某一點(diǎn)的過程，即用mgh＝eq\f(1,2)mv2來驗(yàn)證，應(yīng)選點(diǎn)跡清晰，且第1、2兩點(diǎn)間距離接近2mm的紙帶(電源頻率為50Hz)．②用eq\f(1,2)mveq\o\al(B2,)－eq\f(1,2)mveq\o\al(A2,)＝mghAB驗(yàn)證時，由于重力勢能的相對性，處理紙帶時選擇適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)即可．5．實(shí)驗(yàn)結(jié)論在誤差允許的范圍內(nèi)，自由落體運(yùn)動過程機(jī)械能守恒．基本實(shí)驗(yàn)方法1．誤差分析(1)測量誤差：減小測量誤差的方法，一是測下落距離時都從O點(diǎn)量起，一次將各打點(diǎn)對應(yīng)下落高度測量完，二是多測幾次取平均值．(2)系統(tǒng)誤差：由于重物和紙帶下落過程中要克服阻力做功，故動能的增加量ΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al(n2,)必定稍小于重力勢能的減少量ΔEp＝mghn，改進(jìn)辦法是調(diào)整安裝的器材，盡可能地減小阻力．2．注意事項(xiàng)(1)打點(diǎn)計(jì)時器要豎直：安裝打點(diǎn)計(jì)時器時要豎直架穩(wěn)，使其兩限位孔在同一豎直線上，以減少摩擦阻力．(2)重物應(yīng)選用質(zhì)量大、體積小、密度大的材料．(3)應(yīng)先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時器正常工作，后松開紙帶讓重物下落．(4)測長度，算速度：某時刻的瞬時速度的計(jì)算應(yīng)用vn＝eq\f(hn＋1－h(huán)n－1,2T)，不能用vn＝eq\r(2ghn)或vn＝gt來計(jì)算．3．驗(yàn)證方案方案一：利用起始點(diǎn)和第n點(diǎn)計(jì)算代入mghn和eq\f(1,2)mveq\o\al(n2,)，如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，mghn和eq\f(1,2)mveq\o\al(n2,)相等，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．方案二：任取兩點(diǎn)計(jì)算(1)任取兩點(diǎn)A、B，測出hAB，算出mghAB.(2)算出eq\f(1,2)mveq\o\al(B2,)－eq\f(1,2)mveq\o\al(A2,)的值．(3)在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，若mghAB＝eq\f(1,2)mveq\o\al(B2,)－eq\f(1,2)mveq\o\al(A2,)，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．方案三：圖象法從紙帶上選取多個點(diǎn)，測量從第一點(diǎn)到其余各點(diǎn)的下落高度h，并計(jì)算各點(diǎn)速度的平方v2，然后以eq\f(1,2)v2為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出eq\f(1,2)v2－h(huán)圖象．若在誤差允許的范圍內(nèi)圖象是一條過原點(diǎn)且斜率為g的直線，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．命題熱點(diǎn)一：教材原型實(shí)驗(yàn)INCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"\\\\大倩\\e\\大倩\\PPT\\一輪物理通用\\5-8章\\word\\左括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\5-8章\\word\\左括.tif"INET【例1】“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，圖乙為實(shí)驗(yàn)所得的一條紙帶，在紙帶上選取了點(diǎn)跡清晰的連續(xù)7個點(diǎn)，若只測出了點(diǎn)4與點(diǎn)0之間的距離為h4以及點(diǎn)6與點(diǎn)0的距離為h6，已知打點(diǎn)周期為T，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間.(以下的三個結(jié)論均由題中所給符號表示)(1)打點(diǎn)5時重物的速度v＝________；(2)由已知條件從理論上計(jì)算點(diǎn)5到點(diǎn)0的距離h5＝________；(3)若打點(diǎn)0時重物的速度為零，則要驗(yàn)證從點(diǎn)0到點(diǎn)5間重物下落過程中機(jī)械能守恒的等式為________________．【答案】(1)eq\f(h6－h(huán)4,2T)(2)eq\f(h4＋h6－gT2,2)(3)g(h4＋h6－gT2)＝eq\f(h6－h(huán)42,4T2)【解析】(1)打點(diǎn)5時重物的速度v＝eq\f(h6－h(huán)4,2T)；(2)h6－h(huán)4＝h45＋h56，而h56－h(huán)45＝gT2，則h45＝eq\f(1,2)(h6－h(huán)4－gT2)，則h5＝h4＋h45＝eq\f(1,2)(h4＋h6－gT2)(3)要驗(yàn)證的等式是：mgh5＝eq\f(1,2)mv2即g(h4＋h6－gT2)＝eq\f(h6－h(huán)42,4T2).【變式1INCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\右括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\右括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\word\\右括.tif"INETINCLUDEPICTURE"\\\\大倩\\e\\大倩\\PPT\\一輪物理通用\\5-8章\\word\\右括.tif"INETINCLUDEPICTURE"E:\\靳瑞騰\\2020\\物理通用\\5-8章\\word\\右括.tif"INET】用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，打出如圖3甲所示的一條紙帶．已知打點(diǎn)計(jì)時器工作頻率為50Hz.(1)根據(jù)紙帶所給數(shù)據(jù)，打下C點(diǎn)時重物的速度為________m/s(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)．(2)某同學(xué)選用兩個形狀相同、質(zhì)量不同的重物a和b進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得幾組數(shù)據(jù)，畫出eq\f(v2,2)－h(huán)圖象，并求出圖線的斜率k，如圖乙所示，由圖象可知a的質(zhì)量m1________(選填“大于”或“小于”)b的質(zhì)量m2.(3)通過分析發(fā)現(xiàn)造成k2值偏小的原因是實(shí)驗(yàn)中存在各種阻力，已知實(shí)驗(yàn)所用重物的質(zhì)量m2＝0.052kg，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9.78m/s2，求出重物所受的平均阻力Ff＝________N．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)【答案】(1)2.25(2)大于(3)0.031【解析】(1)C點(diǎn)的瞬時速度等于BD段的平均速度，則有：vC＝eq\f(xBD,2T)＝eq\f(31.23－22.24,2×0.02)×10－2m/s≈2.25m/s.(2)根據(jù)動能定理知：(mg－Ff)h＝eq\f(1,2)mv2，則有：eq\f(v2,2)＝eq\f(mg－Ff,m)h，知圖線的斜率k＝eq\f(mg－Ff,m)＝g－eq\f(Ff,m)，b的斜率小，知b的質(zhì)量小，所以a的質(zhì)量m1大于b的質(zhì)量m2.(3)m2＝0.052kg，k2＝9.18，解得Ff＝m2(g－k2)＝0.052×(9.78－9.18)N≈0.031N.命題熱點(diǎn)二：實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新創(chuàng)新點(diǎn)1實(shí)驗(yàn)裝置的創(chuàng)新【例2】為了驗(yàn)證矩形線框自由下落過程中上、下邊經(jīng)過光電門時機(jī)械能是否守恒，使用了如圖4所示的實(shí)驗(yàn)裝置，已知矩形線框用直徑為d的圓形材料做成．某次實(shí)驗(yàn)中矩形線框下邊和上邊先后經(jīng)過光電門的擋光時間分別為t1和t2.(1)為完成該實(shí)驗(yàn)，還需通過操作測量相應(yīng)的物理量是________．A．用天平測出矩形線框的質(zhì)量mB．用刻度尺測出矩形線框下邊離光電門的高度hC．用刻度尺測出矩形線框上、下邊之間的距離LD．用秒表測出線框上、下邊通過光電門的時間間隔Δt(2)如果滿足關(guān)系式________________(請用測量的物理量和已知量來表示，重力加速度為g)，則自由下落過程中線框的機(jī)械能守恒．【答案】(1)C(2)(eq\f(d,t2))2－(eq\f(d,t1))2＝2gL【解析】(1)根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式，可知不需要測量其質(zhì)量，故A錯誤；實(shí)驗(yàn)中需要測量過程中重力勢能的減小量，因此需要測量矩形線框上、下邊之間的距離L，不需要測量釋放時其下邊離光電門的高度h，故B錯誤，C正確；根據(jù)機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式，可知不需要測量線框上、下邊通過光電門的時間間隔Δt，故D錯誤．(2)本實(shí)驗(yàn)中用線框上、下邊通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，故有：v1＝eq\f(d,t1)，v2＝eq\f(d,t2)根據(jù)機(jī)械能守恒有：mgL＝eq\f(1,2)mveq\o\al(22,)－eq\f(1,2)mveq\o\al(12,)即(eq\f(d,t2))2－(eq\f(d,t1))2＝2gL.【變式2】某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，接下來該小組的同學(xué)完成了如下的操作：(1)先利用10分度的游標(biāo)卡尺測出了小球的直徑，其示數(shù)如圖乙所示，該示數(shù)為________cm；(2)將該小球由光電門1的正上方無初速度釋放，先后通過光電門1、2，通過電腦顯示的時間分別為Δt1＝5×10－3s、Δt2＝4×10－3s，若小球通過兩光電門1、2的速度分別用v1、v2表示，由以上數(shù)據(jù)可知v2＝________m/s；(3)該小組的同學(xué)測出兩光電門之間的距離為h，重力加速度用g表示，若小球的機(jī)械能守恒，則需要驗(yàn)證的關(guān)系式為________________．(用題中所給字母表示)【答案】(1)1.22(2)3.05(3)2gh＝veq\o\al(22,)－veq\o\al(12,)【解析】(1)游標(biāo)卡尺的主尺刻度讀數(shù)為12mm，游標(biāo)尺刻度讀數(shù)為0.1×2mm＝0.2mm，則小球的直徑d＝12.2mm＝1.22cm；(2)根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度知，小球通過光電門2的速度為v2＝eq\f(d,Δt2)＝eq\f(0.0122,4×10－3)m/s＝3.05m/s；(3)小球通過兩光電門過程中重力勢能的減小量為ΔEp＝mgh，動能的增加量為ΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al(22,)－eq\f(1,2)mveq\o\al(12,)，即為：2gh＝veq\o\al(22,)－veq\o\al(12,).創(chuàng)新點(diǎn)2實(shí)驗(yàn)方案的創(chuàng)新【例3】利用氣墊導(dǎo)軌“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，實(shí)驗(yàn)裝置如圖6甲所示，水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的小球相連；遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門，可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間t，用d表示A點(diǎn)到光電門B處的距離，b表示遮光片的寬度，將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點(diǎn)時的瞬時速度v，實(shí)驗(yàn)時滑塊在A處由靜止開始運(yùn)動．(1)某次實(shí)驗(yàn)測得傾角θ＝30°，重力加速度用g表示，滑塊從A處到達(dá)B處時m和M組成的系統(tǒng)動能增加量可表示為ΔEk＝________________，系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為ΔEp＝________，在誤差允許的范圍內(nèi)，若ΔEk＝ΔEp，則可認(rèn)為系統(tǒng)的機(jī)械能守恒；(用題中所給字母表示)(2)按上述實(shí)驗(yàn)方法，某同學(xué)改變A、B間的距離，得到滑塊到B點(diǎn)時對應(yīng)的速度，作出v2－d圖象如圖乙所示，并測得M＝m，則重力加速度g＝________m/s2.【答案】(1)eq\f(M＋mb2,2t2)(m－eq\f(M,2))gd(2)9.6【解析】(1)滑塊到達(dá)B處時的速度v＝eq\f(b,t)，則系統(tǒng)動能的增加量ΔEk＝eq\f(1,2)(M＋m)v2＝eq\f(M＋mb2,2t2).系統(tǒng)重力勢能的減少量ΔEp＝mgd－Mgdsin30°＝(m－eq\f(M,2))gd.(2)根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒有eq\f(1,2)(M＋m)v2＝(m－eq\f(M,2))gd，則v2＝eq\f(2m－Mgd,M＋m)，題圖乙圖線的斜率k＝eq\f(2m－M,M＋m)g＝eq\f(2.4,0.5)m/s2＝4.8m/s2，又M＝m，解得g＝9.6m/s2.【變式3】用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶，0是打下的第一個點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，所用電源的頻率為50Hz.已知m1＝50g、m2＝150g．則：(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(1)在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時的速度v5＝________m/s；(2)在打下0點(diǎn)到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5的過程中系統(tǒng)動能的增加量ΔEk＝________J，系統(tǒng)重力勢能的減少量ΔEp＝________J；(當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭取10m/s2)(3)若某同學(xué)作出eq\f(1,2)v2－h(huán)圖象如圖丙所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝________m/s2.【答案】(1)2.4(2)0.580.60(3)9.7【解析】(1)v5＝eq\f(21.60＋26.40×10－2,0.1×2)m/s＝2.4m/s.(2)ΔEk＝eq\f(1,2)(m1＋m2)veq\o\al(52,)－0≈0.58J，ΔEp＝m2gh5－m1gh5＝0.60J.(3)由(m2－m1)gh＝eq\f(1,2)(m1＋m2)v2，知eq\f(v2,2)＝eq\f(m2－m1gh,m1＋m2)，即圖線的斜率k＝eq\f(m2－m1g,m1＋m2)＝eq\f(5.82,1.20)m/s2，解得g＝9.7m/s2.命題熱點(diǎn)三：實(shí)驗(yàn)拓展---探究彈簧的彈性勢能【例4】用如圖所示的裝置測量彈簧的彈性勢能．將彈簧放置在水平氣墊導(dǎo)軌上，左端固定，右端在O點(diǎn)；在O點(diǎn)右側(cè)的B、C位置各安裝一個光電門，計(jì)時器(圖中未畫出)與兩個光電門相連．先用米尺測得B、C兩點(diǎn)間距離s，再用帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置A，然后由靜止釋放，計(jì)時器顯示遮光片從B到C所用的時間t，用米尺測量A、O之間的距離x.(1)計(jì)算滑塊離開彈簧時速度大小的表達(dá)式是v＝______.(2)為求出彈簧的彈性勢能，還需要測量________．(填字母序號)A．彈簧原長B．當(dāng)?shù)刂亓铀俣菴．滑塊(含遮光片)的質(zhì)量(3)若氣墊導(dǎo)軌左端比右端略高，彈性勢能的測量值與真實(shí)值比較將________．(填字母序號)A．偏大B．偏小C．相等【答案】(1)eq\f(s,t)(2)C(3)A【解析】(1)滑塊離開彈簧后的運(yùn)動可視為勻速運(yùn)動，故可以用BC段的平均速度表示滑塊離開彈簧時的速度，則有：v＝eq\f(s,t)；(2)彈簧的彈性勢能等于滑塊增加的動能，故應(yīng)求解滑塊的動能，根據(jù)動能表達(dá)式可知，應(yīng)測量滑塊(含遮光片)的質(zhì)量，故選C.(3)若氣墊導(dǎo)軌左端比右端略高，導(dǎo)致通過兩光電門的時間將減小，那么測得的速度偏大，因此彈性勢能的測量值也偏大，故選A.課時精練：物理興趣小組的同學(xué)用圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，電源的頻率為50Hz，重錘的質(zhì)量為m＝1.0kg，重力加速度g＝9.8m/s2，他們通過正確的實(shí)驗(yàn)操作得到了如圖乙所示的紙帶。為了驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，該小組同學(xué)采用了以下兩種方法。(1)方法一：打點(diǎn)計(jì)時器打下計(jì)時點(diǎn)5時重錘的瞬時速度為__________m/s，在打點(diǎn)計(jì)時器打下計(jì)時點(diǎn)0和5的過程中，重錘重力勢能的變化量為ΔEp＝__________J，重錘動能的變化量為ΔEk＝__________J，若它們近似相等，則可知重錘的機(jī)械能守恒。(2)方法二：打點(diǎn)計(jì)時器打下計(jì)時點(diǎn)2時重錘的瞬時速度為__________m/s，在打點(diǎn)計(jì)時器打下計(jì)時點(diǎn)2和5的過程中，重錘重力勢能的變化量為ΔEp′＝__________J，重錘動能的變化量為ΔEk′＝__________J，若它們近似相等，則可知重錘的機(jī)械能守恒。(3)以上兩種方法，你認(rèn)為__________(選填“方法一”或“方法二”)誤差小。【答案】(1)1.1550.6590.667(2)0.5750.5080.502(3)方法二【解析】(1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中某段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度可得打點(diǎn)計(jì)時器打下計(jì)時點(diǎn)5時重錘下落的速度v5＝eq\f(h6－h(huán)4,2T)＝1.155m/s，則在打點(diǎn)計(jì)時器打下計(jì)時點(diǎn)0和5的過程中，重錘重力勢能的變化量ΔEp＝mgh5＝0.659J，動能的變化量ΔEk＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,5)＝0.667J。(2)v2＝eq\f(h3－h(huán)1,2T)＝0.575m/s，ΔEp′＝mg(h5－h(huán)2)＝0.508J，ΔEk′＝eq\f(1,2)m(veq\o\al(2,5)－veq\o\al(2,2))＝0.502J。(3)重錘剛下落的時候運(yùn)動狀態(tài)不穩(wěn)定；方法二避開了剛開始的一段紙帶，故方法二誤差比較小。2.某同學(xué)利用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。在氣墊導(dǎo)軌上安裝了兩個光電門1、2，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過定滑輪與鉤碼相連。(1)實(shí)驗(yàn)時要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌使氣墊導(dǎo)軌水平。不掛鉤碼和細(xì)線，接通氣源，輕推滑塊，使滑塊從導(dǎo)軌右端向左端運(yùn)動，如果滑塊__________________，則表示氣墊導(dǎo)軌已調(diào)整至水平狀態(tài)。(2)不掛鉤碼和細(xì)線，接通氣源，滑塊從導(dǎo)軌右端向左端運(yùn)動的過程中，發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門1的時間小于通過光電門2的時間。實(shí)施下列措施能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的是__________。A．調(diào)節(jié)P使軌道左端升高一些B．調(diào)節(jié)Q使軌道右端降低一些C．遮光條的寬度應(yīng)適當(dāng)大一些D．滑塊的質(zhì)量增大一些E．氣源的供氣量增大一些(3)實(shí)驗(yàn)時，測出光電門1、2間的距離L，遮光條的寬度d，滑塊和遮光條的總質(zhì)量M，鉤碼質(zhì)量m。由數(shù)字計(jì)時器讀出遮光條通過光電門1、2的時間t1、t2，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒成立的表達(dá)式是_______________________________________。【答案】(1)經(jīng)兩個光電門的時間相等(2)AB(3)mgL＝eq\f(1,2)(m＋M)(eq\f(d,t1))2－eq\f(1,2)(m＋M)(eq\f(d,t2))2【解析】(1)實(shí)驗(yàn)時要調(diào)整氣墊導(dǎo)軌使氣墊導(dǎo)軌水平。不掛鉤碼和細(xì)線，接通氣源，輕推滑塊使滑塊從導(dǎo)軌右端向左端運(yùn)動，如果滑塊經(jīng)兩個光電門的時間相等，則表示氣墊導(dǎo)軌調(diào)整至水平狀態(tài)。(2)不掛鉤碼和細(xì)線，接通氣源，滑塊從導(dǎo)軌右端向左端運(yùn)動的過程中，發(fā)現(xiàn)滑塊通過光電門1的時間小于通過光電門2的時間。說明滑塊做加速運(yùn)動，也就是左端低，右端高。所以能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡拇胧┦钦{(diào)節(jié)P使軌道左端升高一些或調(diào)節(jié)Q使軌道右端降低一些。故選項(xiàng)A、B正確。(3)滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度可近似認(rèn)為是滑塊經(jīng)過光電門的平均速度?；瑝K從光電門2運(yùn)動到光電門1的過程中，鉤碼的重力勢能減少了mgL，系統(tǒng)動能增加了eq\f(1,2)(m＋M)(eq\f(d,t1))2－eq\f(1,2)(m＋M)(eq\f(d,t2))2，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒成立的表達(dá)式是mgL＝eq\f(1,2)(m＋M)(eq\f(d,t1))2－eq\f(1,2)(m＋M)(eq\f(d,t2))2。3.某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，其中是四分之一圓弧軌道，O點(diǎn)為圓心，半徑為L，圓弧的最低點(diǎn)A與水平面之間的距離為H。實(shí)驗(yàn)時將一可看作質(zhì)點(diǎn)的小球從圓弧上某點(diǎn)由靜止釋放，量出此時小球與圓心連線偏離豎直方向的角度θ。當(dāng)小球滑到圓弧最低點(diǎn)A時將水平拋出，用刻度尺測出小球平拋的水平距離s。忽略所有摩擦，試分析下列問題：(1)小球在A點(diǎn)時的水平速度為v＝__________(用題給字母表示)；(2)保持其他條件不變，只改變θ角，得到不同的s值，以s2為縱坐標(biāo)，以cosθ為橫坐標(biāo)作圖，如圖乙中的圖線a所示。另一同學(xué)重復(fù)此實(shí)驗(yàn)，得到的s2－cosθ圖線如圖乙中的圖線b所示，兩圖線不重合的原因可能是___________________________________________