2020年高考物理一轮复习讲练测 专题5.7 实验六验证机械能守恒定律(精练) 含解析

实验六验证机械能守恒定律1．(2019•河北衡水二中期中)如图5所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。

图5(1)对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是________。

A．重物选用质量和密度较大的金属锤B．两限位孔在同一竖直面内上下对齐C．精确测量出重物的质量D．用手托稳重物，接通电源后，撤手释放重物(2)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图6所示。

纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中O点为纸带上打出的第一个点。

重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有________。

图6A．OA、AD和EG的长度B．OC、BC和CD的长度C．BD、CF和EG的长度D．AC、BD和EG的长度(3)该实验小组想要测量出物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。

他们利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案。

A．用刻度尺测出重物下落的高度h，并测出下落时间t，通过v＝gt计算出瞬时速度v0B．用刻度尺测出重物下落的高度h，并通过v＝2gh计算出瞬时速度C．根据物体做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，计算出该点的瞬时速度，并通过计算得出高度hD．用刻度尺测出重物下落的高度h，根据物体做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，计算出瞬时速度v 0以上方案中只有一种正确，正确的是________。

(填入相应的字母)【答案】(1)AB (2)BC (3)D【解析】(1)重物选用质量和密度较大的金属锤，减小空气阻力，以减小误差，故选项A 正确；两限位孔在同一竖直面内上下对齐，减小纸带和打点计时器之间的阻力，以减小误差，故选项B 正确；验证机械能守恒定律的原理是：mgh ＝12mv 22－12mv 21，重物质量可以消掉，无需精确测量出重物的质量，故选项C 错误；用手拉稳纸带，而不是托住重物，接通电源后，撤手释放纸带，故选项D 错误。

(2)由EG 的长度可求出打F 点的速度v 2，打O 点的速度v 1＝0，但求不出OF 之间的距离h ，故选项A 错误；由BC 和CD 的长度可求出打C 点的速度v 2，打O 点的速度v 1＝0，有OC 之间的距离h ，可以来验证机械能守恒定律，故选项B 正确；由BD 和EG 的长度可分别求出打C 点的速度v 1和打F 点的速度v 2，有CF 之间的距离h ，可以来验证机械能守恒定律，故选项C 正确；AC 、BD 和EG 的长度可分别求出打B 、C 、F 三点的速度，但BC 、CF 、BF 之间的距离都无法求出，无法验证机械能守恒定律，故选项D 错误。

(3)不能用自由落体的公式再计算瞬时速度，A 、B 错误；重物下落的高度是用刻度尺测量的，不是计算的，选项C 错误；D 为验证机械能守恒定律的实验测量方案，是正确的。

2．(2019·湖北龙泉第一中学期末)如图甲所示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平、交流电源、刻度尺．回答下列问题．(1)下面列举了该实验的几个操作步骤，其中操作不当的步骤是 ________ .A ．用天平测出重锤的质量B ．按照图示的装置安装器件C ．先释放纸带，后接通电源D ．测量纸带上某些点间的距离(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a 的数值．根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点A 、B 、C 、D 、E ，测出各点之间的距离如图乙所示．使用交流电的频率为f ，则计算重锤下落的加速度的表达式a ＝ ________ (用x 1、x 2、x 3、x 4及f 表示)．【答案】(1)AC (2)(x 3＋x 4－x 1－x 2)f 24【解析】(1)该实验不需要测量重锤的质量，应先接通电源，后释放纸带，故选A 、C.(2)由Δx ＝aT 2得：a ＝(x 3＋x 4－x 1－x 2)4T 2＝(x 3＋x 4－x 1－x 2)f 24. 3．(2019•安徽省铜陵一中期中) (1)关于“验证机械能守恒定律”的实验中，以下说法中正确的是 ________ .A ．实验时需要称出重物的质量B ．实验中摩擦是不可避免的，因此纸带越短越好，因为纸带越短，克服摩擦做的功就越少，误差就越小C ．纸带上打下的第1、2点间距超过2 mm ，则无论怎样处理数据，实验误差都会很大D ．实验处理数据时，可直接利用打下的实际点迹，而不必采用“计数点”的方法(2)若正确的操作完成实验，正确的选出纸带进行测量，量得连续三点A 、B 、C 到第一个点O 的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02 s)，当地重力加速度的值为9.8 m/s 2，那么(结果均保留两位有效数字)①纸带的 ________ 端与重物相连(选填“左”或“右”)；②打下计数点B 时，重物的速度v B ＝ ________ m/s(结果均保留两位有效数字)；③在误差允许的范围内，在从起点O 到打下计数点B 的过程中，测得重物重力势能的减少量ΔE p 略大于动能的增加量ΔE k ，这是因为________________________．【答案】(1)D (2)①左 ②0.98 ③存在阻力做功【解析】(1)实验时动能的增加量与重力势能的减少量，均含有质量，因此不需称出重物的质量，故A 错误；实验中摩擦是不可避免的，但不是纸带越短越好，纸带越短，打的点越少，越不利于测量，故B 错误；若纸带上第1、2两点间距大于2 mm ，可在后面选取两个点用表达式mg ·Δh ＝12mv 22－12mv 21，依然可以来验证机械能守恒定律，故C 错误；处理打点的纸带时，可以直接利用打点计时器打出的实际点迹，而不必采用“计数点”的方法，若采用计数点，是使测量长度变长，从而减小测量长度的误差，故D 正确．(2)①重物在开始下落时速度较慢，在纸带上打的点较密，越往后，重物下落得越快，纸带上的点越稀，所以纸带上靠近重物的一端的点较密，因此纸带的左端与重物相连．②根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于该过程的平均速度有：v B ＝x AC 2T ＝(7.06－3.14)×10－22×0.02 m/s ＝0.98 m/s. ③ΔE p ＞ΔE k ，说明有部分重力势能变成了其他能，是因为下落存在摩擦阻力和空气阻力的影响．4．(2019•广东省湛江一中期中)在用重锤和打点计时器“验证机械能守恒”的实验中，已知打点计时器使用的交流电源的周期为0.02 s ，当地的重力加速度g ＝9.80 m/s 2.该实验选取的重锤质量为1.00 kg ，选取如图所示的一段纸带并测量出相邻各点之间的距离，利用这些数据验证重锤通过第2点至第5点间的过程中遵从机械能守恒定律．通过计算可以得出在第2点位置时重锤的动能为 ________ J ；第5点位置时重锤的动能为 ________ J ；重锤从第2点至第5点间的过程中重力势能的减小量为 ________ J ．(保留三位有效数字)【答案】1.13 2.21 1.06【解析】v ＝x t 中，当t 足够小时，可认为v 为瞬时速度，故v 2＝x 13t 13＝1.5 m/s ，v 5＝x 46t 46＝2.1 m/s 在第2点位置时重锤的动能E k2＝12mv 22≈1.13 J 在第5点位置时重锤的动能E k5＝12mv 25≈2.21 J 重力做功等于重力势能的减小量，因此有，重锤从第2点至第5点间的过程中重力势能的减小量ΔE p ＝mgx 25＝1×9.80×0.108 J≈1.06 J.5．(2019·安徽合肥一中期中)如图甲所示是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置．(g 取9.80 m/s 2)甲(1)选出一条纸带如图乙所示，其中O 点为打点计时器打下的第一个点，A 、B 、C 为三个计数点，打点计时器通以频率为50 Hz 的交变电流．用分度值为1 mm 的刻度尺测得OA ＝12.41 cm ，OB ＝18.90 cm ，OC ＝27.06 cm ，在计数点A 和B 、B 和C 之间还各有一个点，重锤的质量为1.00 kg.甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B 点时重锤的重力势能比开始下落时减少了 ________ J ；此时重锤的速度v B ＝ ________ m/s ，此时重锤的动能比开始下落时增加了 ________ J ．(结果均保留三位有效数字)(2)某同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h ，算出了各计数点对应的速度v ，然后以h 为横轴、以12v 2为纵轴作出了如图丙所示的图线．图线的斜率近似等于 ________ .A ．19.6B ．9.8C ．4.90图线未过原点O 的原因是_____________________________________．【答案】(1)1.85 1.83 1.67 (2)B 先释放了纸带，再合上打点计时器的开关【解析】(1)当打点计时器打到B 点时，重锤的重力势能减小量ΔE p ＝mg ·OB ＝1.00×9.80×18.90×10－2 J≈1.85 J ；打B 点时重锤的速度v B ＝OC －OA 4T ＝(27.06－12.41)×10－24×0.02 m/s≈1.83 m/s ，此时重锤的动能增加量ΔE k ＝12mv 2B ＝12×1.00×1.832 J≈1.67 J.(2)由机械能守恒定律有12mv 2＝mgh ，可得12v 2＝gh ，由此可知图线的斜率近似等于重力加速度g ，故B 正确．由图线可知，h ＝0时，重锤的速度不等于零，原因是该同学做实验时先释放了纸带，然后才合上打点计时器的开关．6．(2019·广西南宁一中期中)用如图甲所示的实验装置，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．图乙给出的是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个打点(图中未标出)，相邻计数点间的距离如图乙所示．已知m 1＝50 g 、m 2＝150 g ，g ＝9.8 m/s 2，打点计时器接50 Hz 电源，则(结果均保留两位有效数字)(1)在纸带上打下计数点4时的速度v ＝ ________ m/s.(2)在0～4过程中系统动能的增量ΔE k ＝ ________ J ，系统势能的减少量ΔE p ＝ ________ J.【答案】(1)1.9 (2)0.36 0.38【解析】(1)因为每相邻两个计数点间还有4个打点，所以计数点时间间隔为0.1 s ，根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可知打计数点4时的速度为v 4＝x 352T ＝0.168＋0.2162×0.1m/s ＝1.9 m/s. (2)在0～4过程中系统动能的增量ΔE k ＝12(m 1＋m 2)v 24＝12×0.2×1.92 J ＝0.36 J ； 系统重力势能的减小量等于物体重力做功，故ΔE p ＝W ＝(m 2－m 1)gx ＝0.1×9.8×(0.024＋0.072＋0.120＋0.168) J＝0.38 J.7．(2019•江西省南昌一中期末)某同学在资料中查得弹簧弹性势能表达式为E p ＝12kx 2(k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的形变量)，他利用如图甲所示的装置进行实验，水平放置的弹射装置将质量为m 的小球弹射出去，测出小球通过两个竖直放置的光电门的时间间隔为Δt ，用刻度尺测出弹簧的压缩量为x,1、2光电门间距为L ，则(1)小球射出时速度大小为v ＝ ________ ，弹簧弹性势能E p ＝ ________ (用题中的字母表示)．(2)该同学改变弹簧压缩量x ，多次进行实验，利用测得数据，画出如图乙所示E p 与x 2的关系图线，根据图线求得弹簧的劲度系数k ＝ ________ .(3)由于重力作用，小球被弹射出去后运动轨迹会向下偏转，这对实验结果 ________ (选填“有”或“无”)影响．【答案】(1)L Δt mL 22Δt 2(2)200 N/m (3)无 【解析】(1)由图甲可知，弹簧在小球进入光电门之前就恢复形变，故其弹射速度为通过光电门的水平速度，v ＝L Δt ，根据机械能守恒有E p ＝12mv 2＝mL 22Δt 2. (2)根据E p ＝12kx 2得，0.03 J ＝12k ×3×10－4 m 2，解得k ＝200 N/m. (3)由于重力作用，小球被弹射出去后运动轨迹会向下偏转，由于重力不影响弹力做功的结果，有没有重力做功，小球的水平速度均不会变化，所以对实验结果无影响．8．(2019•安徽省淮南一中期末)某同学利用“验证机械能守恒定律”的实验装置测定当地重力加速度．(1)接通电源释放重物时，装置如图甲所示，该同学操作中存在明显不当的一处是 ；(2)该同学经正确操作后得到如图乙所示的纸带，取连续的六个点A 、B 、C 、D 、E 、F 为计数点，测得点A 到B 、C 、D 、E 、F 的距离分别为：h 1、h 2、h 3、h 4、h 5.若电源的频率为f ，则打E 点时重物速度的表达式v E ＝ ；(3)分析计算出各计数点对应的速度值，并画出速度的二次方(v 2)与距离(h )的关系图线，如图丙所示，则测得的重力加速度大小为 m /s 2(保留三位有效数字)．【答案】(1)释放时重物离打点计时器太远 (2)v E ＝(h 5－h 3)f 2(3)9.60 【解析】(1)接通电源释放重物时，该同学操作中存在明显不当的一处是释放时重物离打点计时器太远；(2)打E 点时重物速度的表达式v E ＝(h 5－h 3)2T ＝(h 5－h 3)f 2； (3)根据mgh ＝12mv 2，解得v 2＝2gh ，则由图象可知：2g ＝8.4－3.60.25＝19.2，解得g ＝9.60 m/s 2. 9．(2019•湖福建省南平一中期末)某活动小组利用图甲装置验证机械能守恒定律．钢球自由下落过程中，先后通过光电门A 、B ，计时装置测出钢球通过A 、B 的时间分别为t A 、t B .用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度．测出两光电门间的距离为h ，钢球直径为D ，当地的重力加速度为g .(1)用20分度的游标卡尺测量钢球的直径，读数如图乙所示，钢球直径为D ＝ cm.(2)要验证机械能守恒，只要比较 ．A ．D 2⎝⎛⎭⎫1t 2A －1t 2B 与gh 是否相等 B ．D 2⎝⎛⎭⎫1t 2A －1t 2B与2gh 是否相等 C ．D 2⎝⎛⎭⎫1t 2B －1t 2A 与gh 是否相等 D ．D 2⎝⎛⎭⎫1t 2B －1t 2A与2gh 是否相等 (3)钢球通过光电门的平均速度 (填“>”或“<”)钢球球心通过光电门的瞬时速度，由此产生的误差 (填“能”或“不能”)通过增加实验次数减小．【答案】(1)0.945 (2)D (3)＜ 不能【解析】(1)钢球直径为D ＝0.9 cm ＋0.05×9 mm ＝0.945 cm.(2)小球通过两个光电门的速度分别为D t A 和D t B ；要验证的关系是mgh ＝12mv 2B －12mv 2A ，即2gh ＝v 2B －v 2A ＝D 2⎝⎛⎭⎫1t 2B －1t 2A ，故要验证机械能守恒，只要比较D 2⎝⎛⎭⎫1t 2B －1t 2A与2gh 是否相等，故选D. (3)根据匀变速直线运动的规律得钢球通过光电门的平均速度等于这个过程中中间时刻速度，钢球通过光电门的平均速度小于钢球球心通过光电门的瞬时速度，此误差属于系统误差，由此产生的误差不能通过增加实验次数减小．10．(2019·哈尔滨三中调研)利用如图装置进行验证机械能守恒定律的实验，(1)实验中若改用电火花计时器，工作电压是交流 V(2)需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v 和下落的高度h ，某同学对实验得到的纸带设计了以下几种测量的方案，正确的是A ．由刻度尺测出物体下落的高度h ，用打点间隔算出下落时间t ，通过v ＝gt 计算出瞬时速度B ．由刻度尺测出物体下落的高度h ，通过v ＝2gh 计算出瞬时速度C ．由刻度尺测出物体下落的高度h ，根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，计算出瞬时速度D ．根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，计算出瞬时速度v ，并通过h ＝v 22g计算得出高度 (3)在实验中，有几个注意的事项，下列正确的是A ．为减小摩擦阻力，需要调整打点计时器的限位孔，应该与纸带在同一竖直线上B ．可以选用质量很大的物体，先用手托住，等计时器通电之后再释放C ．实验结果如果正确合理，得到的动能增加量应略大于重力势能的减少量D ．只有选第1、2两点之间的间隔约等于2 mm 的纸带才代表第1 点的速度为0【答案】(1)220 (2)C (3)AD【解析】(1)电火花计时器使用的是220 V 的交流电；(2)物体由静止开始自由下落过程中受到空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力作用，不是自由落体运动，v ＝gt ，v ＝2gh ，h ＝v 22g都是自由落体运动的公式．若用这些公式进行分析，就不需要验证了，相当于用机械能守恒验证机械能守恒．下落的高度用刻度尺测量，瞬时速度用平均速度的方法计算，故C 正确．(3)为减小摩擦阻力，需要调整打点计时器的限位孔，使它在同一竖直线上，A 正确；应选择质量大，体积小的重锤，减小实验的误差，B 错误；因为存在阻力作用，知动能的增加量略小于重力势能的减小量，C 错误；根据h ＝12gt 2＝12×10×0.022 m ＝0.002 m ＝2 mm 知，只有选第1、第2两打点间隔约2 mm 的纸带才代表打第1点时的速度为零，D 正确．11. (2019•吉林省四平一中模拟)用如图甲所示的实验装置验证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．如图乙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(图中未标出)，所用电源的频率为50 Hz.已知m 1＝50 g 、m 2＝150 g ．(结果均保留两位有效数字)，则：甲乙丙(1)在纸带上打下计数点5时的速度v 5＝________m/s ；(2)在打下0点到第5点的过程中系统动能的增量ΔE k ＝________J ，系统重力势能的减少量ΔE P ＝________J ；(当地的重力加速度g 取10 m/s 2)(3)若某同学作出12v 2－h 图象如图丙所示，则当地的重力加速度g ＝________m/s 2. 【答案】(1)2.4 (2)0.58 0.60 (3)9.7【解析】(1)v 5＝＋－20.1×2 m/s ＝2.4 m/s.(2)ΔE k ＝12(m 1＋m 2)v 25－0≈0.58 J ，ΔE P ＝m 2gh 5－m 1gh 5＝0.60 J.(3)由(m 2－m 1)gh ＝12(m 1＋m 2)v 2， 知v 22＝m 2－m 1gh m 1＋m 2， 即图线的斜率k ＝m 2－m 1g m 1＋m 2＝5.821.20. 解得g ＝9.7 m/s 2.12．(2019•河北省沧州一中模拟)某同学利用倾斜气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验，实验装置如图甲所示．其主要实验步骤如下：甲乙a ．用游标卡尺测量挡光条的宽度l ，结果如图乙所示；b ．读出导轨标尺的总长L 0，并用直尺测出导轨标尺在竖直方向的高度H 0；c ．读出滑块释放处挡光条与光电门中心之间的距离s ；d ．由静止释放滑块，从数字计时器(图中未画出)上读出挡光条通过光电门所用的时间t .回答下列问题：(1)由图乙读出l ＝________mm.(2)________(选填“有”或“没有”)必要用天平称出滑块和挡光条的总质量M .丙(3)多次改变光电门位置，即改变距离s ，重复上述实验，作出1t 2随s 的变化图象 ，如图丙所示，当已知量t 0，s 0，l ，L 0，H 0和当地重力加速度g 满足表达式1t 20＝________时，可判断滑块下滑过程中机械能守恒． 【答案】 (1)8.15 (2)没有 (3)2gH 0l 2L 0s 0 【解析】(1)游标尺上共有20小格，精度为0.05 mm ，用游标卡尺测量挡光条的宽度l ＝(8＋0.05×3) mm ＝8.15mm.(2)欲验证机械能守恒定律，即Mgs sin θ＝12M ⎝⎛⎭⎫l t 2，θ为气垫导轨与水平面间的夹角，只需验证gs sin θ＝12⎝⎛⎭⎫l t 2，可见没有必要测量滑块和挡光条的总质量M .(3)由几何知识得sin θ＝H 0L 0，当s ＝s 0，t ＝t 0时有1t 20＝2gH 0l 2L 0s 0. 13．(2019•湖南省郴州一中模拟)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和一质量为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，可以测量遮光片轻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．甲 乙(1)某次实验测得倾角θ＝30°，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ΔE k ＝________，系统的重力势能减少量可表示为ΔE P ＝________，在误差允许的范围内，若ΔE k ＝ΔE P ，则可认为系统的机械能守恒．(用题中字母表示)(2)在上述实验中，某同学改变A 、B 间的距离，作出的v 2－d 图象如图乙所示，并测得M ＝m ，则重力加速度g ＝________m/s 2.【答案】(1)M ＋m b 22t 2 (m －M 2)gd (2)9.6 【解析】(1)系统动能增加量可表示为ΔE k ＝12(M ＋m )v 2B ＝M ＋m b 22t 2，系统的重力势能减少量可表示为ΔE P ＝mgd －Mgd sin 30°＝(m －M 2)gd . (2)根据机械能守恒可得(m －M 2)gd ＝12(M ＋m )v 2，即g ＝2v 2d，代入数据得g ＝9.6 m/s 2. 14.(2019·广州执信中学模拟)如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德创造的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律．某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示．(1)实验时，该同学进行了如下操作：①将质量均为M (A 的含挡光片，B 的含挂钩)的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态．测量出 ________ (选填“A 的上表面”“A 的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h .②在B 的下端挂上质量为m 的物块C ，让系统(重物A 、B 以及物块C )中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为Δt .③测出挡光片的宽度d ，计算有关物理量，验证机械能守恒定律．(2)如果系统(重物A 、B 以及物块C )的机械能守恒，应满足的关系式为 __________ (已知重力加速度为g )．(3)引起该实验系统误差的原因有______________________________________________________________________________________________________(写一条即可)．(4)验证实验结束后，该同学突发奇想：如果系统(重物A 、B 以及物块C )的机械能守恒，不断增大物块C 的质量m ，重物B 的加速度a 也将不断增大，那么a 与m 之间有怎样的定量关系？a 随m 增大会趋于一个什么值？请你帮该同学解决：①写出a 与m 之间的关系式： ________________ (还要用到M 和g )．②a 的值会趋于 ____________ .【答案】(1)①挡光片中心(2)mgh ＝12(2M ＋m )⎝⎛⎭⎫d Δt 2 (3)绳子有一定的质量(滑轮与绳子之间有摩擦、重物运动受到空气阻力等)(4)①a ＝g 2M m＋1 ②重力加速度g 【解析】(1)①实验时，测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离h .(2)重物A 经过光电门时的速度为v ＝d Δt.则如果系统(重物A 、B 以及物块C )的机械能守恒，应满足的关系式为mgh ＝12(2M ＋m )⎝⎛⎭⎫d Δt 2. (3)引起该实验系统误差的原因：绳子有一定的质量、滑轮与绳子之间有摩擦、重物运动受到空气阻力等．(4)①根据牛顿第二定律可知mg ＝(m ＋2M )a ，解得：a ＝mg 2M ＋m ＝g 2M m＋1；②当m 增大时，式子的分母趋近于1，则a 的值会趋于重力加速度g .15．(2019·河北石家庄模拟)小明同学利用如图7甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中红外线发射器、接收器可记录小球的挡光时间。