光電計時器是物理實驗中經常用到的一種精密計時儀器，它由光電門和計時器兩部分組成，光電門的一臂的內側附有發光裝置(發射激光的裝置是激光二極管，發出的光束很細)，如圖中的A和A′，另一臂的內側附有接收激光的裝置，如圖實－4－12中的B和B′，當物體在它們之間通過時，二極管發出的激光被物體擋住，接收裝置不能接

收到激光信號，同時計時器就開始計時，直到擋光結束光電計時器停止計時，故此裝置能精確地記錄物體通過光電門所用的時間．現有一小球從兩光電門的正上方開始自由下落，如圖所示．

 (1)若要用這套裝置來驗證機械能守恒定律，則要測量的物理量有________________________(每個物理量均用文字和字母表示，如高度H)．

(2)驗證機械能守恒定律的關系式為________．

【解析】：本實驗是圍繞機械能守恒定律的驗證設計的，關鍵是速度的測定，本題改打點計時器測量速度為光電門測量．由于本裝置可記錄小球通過光電門的時間Δt，則將小球的直徑D除以Δt，即可求出小球經過光電門的速度，若再測出兩光電門間相距的高度H，即可驗證機械能守恒定律．

(1)需要測量的物理量有：小球直徑D，兩光電門間的豎直高度H，小球通過上、下兩光電門的時間Δt₁、Δt₂.則小球通過上、下兩光電門處的速度分別為、.

(2)驗證守恒關系式為：

m()²－m()²＝mgH，

化簡得：－＝2gH.

光電計時器是物理實驗中經常用到的一種精密計時儀器，它由光電門和計時器兩部分組成，光電門的一臂的內側附有發光裝置(發射激光的裝置是激光二極管，發出的光束很細)，如圖中的A和A′，另一臂的內側附有接收激光的裝置，如圖實－4－12中的B和B′，當物體在它們之間通過時，二極管發出的激光被物體擋住，接收裝置不能接

收到激光信號，同時計時器就開始計時，直到擋光結束光電計時器停止計時，故此裝置能精確地記錄物體通過光電門所用的時間．現有一小球從兩光電門的正上方開始自由下落，如圖所示．

 (1)若要用這套裝置來驗證機械能守恒定律，則要測量的物理量有________________________(每個物理量均用文字和字母表示，如高度H)．

(2)驗證機械能守恒定律的關系式為________．

【解析】：本實驗是圍繞機械能守恒定律的驗證設計的，關鍵是速度的測定，本題改打點計時器測量速度為光電門測量．由于本裝置可記錄小球通過光電門的時間Δt，則將小球的直徑D除以Δt，即可求出小球經過光電門的速度，若再測出兩光電門間相距的高度H，即可驗證機械能守恒定律．

(1)需要測量的物理量有：小球直徑D，兩光電門間的豎直高度H，小球通過上、下兩光電門的時間Δt₁、Δt₂.則小球通過上、下兩光電門處的速度分別為、.

(2)驗證守恒關系式為：

m()²－m()²＝mgH，

化簡得：－＝2gH.

甲、乙兩小船質量均為M＝120 kg，靜止于水面上，甲船上的人質量m＝60 kg，通過一根長為L＝10 m的繩用F＝120 N的水平力拉乙船，求：

(1)兩船相遇時，兩船分別走了多少距離．

(2)為防止兩船相撞，人至少以多大的速度跳離甲船．(忽略水的阻力)

【解析】：(1)甲船和人與乙船組成的系統動量時刻守恒．

由平均動量守恒得：(M＋m)x_甲＝Mx_乙

又x_甲＋x_乙＝L

以上兩式聯立可求得：x_甲＝4 m，x_乙＝6 m.

(2)設兩船相遇時甲船的速度為v₁，對甲船和人用動能定理得：

Fx_甲＝(M＋m)v

因系統總動量為零，所以人跳離甲后，甲速度為零時，人跳離速度最小，設人跳離的速度為v，因跳離時，甲船和人組成的系統動量守恒，有：(M＋m)v₁＝0＋mv可求得：v＝4m/s.

關于驗證機械能守恒定律實驗，下面列出一些實驗步驟：

A．用天平稱出重物和夾子質量

B．將重物系在夾子上

C．將紙帶穿過打點計時器的限位孔，上端用手提著，下端夾上系住重物的夾子，再把紙帶向上拉，讓夾子靠近打點計時器，處于靜止狀態

D．把打點計時器接在學生電源的交流輸出端，把輸出電壓調到6 V(電源不接通)

E．把打點計時器用鐵夾固定放到桌邊的鐵架臺上，使兩個限位孔在同一豎直面內

F．在紙帶上選取兩個點，進行測量并記錄數據

G．用秒表測出重物下落的時間

H．接通電源，待計時器打點穩定后釋放紙帶

I．切斷電源

J．更換紙帶，重新進行兩次實驗

K．在三條紙帶中選出較好的一條

L．進行計算，得出結論，完成實驗報告

M．拆下導線，整理器材

對于本實驗以上步驟中，不必要的有__________________；正確步驟的合理順序是______________________(填寫代表字母)．

【解析】：根據實驗原理和操作步驟可知不必要的有A、G；正確步驟的合理順序是E、D、B、C、H、I、J、K、F、L、M.

關于驗證機械能守恒定律實驗，下面列出一些實驗步驟：

A．用天平稱出重物和夾子質量

B．將重物系在夾子上

C．將紙帶穿過打點計時器的限位孔，上端用手提著，下端夾上系住重物的夾子，再把紙帶向上拉，讓夾子靠近打點計時器，處于靜止狀態

D．把打點計時器接在學生電源的交流輸出端，把輸出電壓調到6 V(電源不接通)

E．把打點計時器用鐵夾固定放到桌邊的鐵架臺上，使兩個限位孔在同一豎直面內

F．在紙帶上選取兩個點，進行測量并記錄數據

G．用秒表測出重物下落的時間

H．接通電源，待計時器打點穩定后釋放紙帶

I．切斷電源

J．更換紙帶，重新進行兩次實驗

K．在三條紙帶中選出較好的一條

L．進行計算，得出結論，完成實驗報告

M．拆下導線，整理器材

對于本實驗以上步驟中，不必要的有__________________；正確步驟的合理順序是______________________(填寫代表字母)．

【解析】：根據實驗原理和操作步驟可知不必要的有A、G；正確步驟的合理順序是E、D、B、C、H、I、J、K、F、L、M.