在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg．实验中得到

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在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.80m/s²，测得所用重物的质量为1.00kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点．经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为34.02cm、39.38cm、45.11cm、50.96cm．根据以上数据可以算出，重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于______J，动能的增加量等于______J（保留三位有效数字）．

魔方格

答案

利用匀变速直线运动的推论
v_c=

xBD

tBD

(0.5096-0.3938)m

2×0.02S

=2.90m/s
根据重力势能的定义式得：
重力势能减小量△E_p=mgh=1.0×9.8×0.4511 J=4.42 J．
根据动能的定义式得：E_kc=

mv_C²=4.19J
动能的增加量△E_K=E_kc-0=

mv_C²=4.19 J
故答案为：4.42J； 4.19J．

举一反三

在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器的打点周期为T，当地重力加速度的值为g，测得所用重锤的质量为m．若按实验要求正确地操作并打出了如图所示的纸带，其中点迹O是重锤由静止释放时打点计时器打下的点，点迹A、B、C是重锤下落过程中打点计时器打下的三个连续的点．测得点迹A、B、C到点迹O的距离分别为x₁、x₂和x₃．则打点计时器打B点时，重锤的速度大小为______；从打下O点到打下B点的过程中，重锤的重力势能减小量为______．魔方格

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在“验证机械能守恒定律”的实验中，如果纸带上前面几点比较密集，不够清楚，可舍去前面比较密集的点，在后面取一段打点比较清楚的纸带，同样可以验证．如图所示，取O点为起始点，各点的间距已量出并标注在纸带上，所用交流电的频率为50Hz，g取10m/s²，重锤的质量为m（设m=1kg），
（1）打A点时，重锤下落的速度为v_A=______，重锤的动能E_kA=______；
（2）打F点时，重锤下落的速度为v_F=______，重锤的动能E_kF=______；
（3）从打点计时器打下A点开始到打下F点的过程中，重锤重力势能的减少量△E_P=______，动能的增加量为△E_k=______；
（4）根据纸带提供的数据计算，在误差允许的范围内，重锤从打点计时器打A开始到打出F点的过程中，得到的结论是______．魔方格

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“验证机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法（保留三位小数，取重力加速度g=10 m/s²）
魔方格

（1）下列器材中不必要的是______（只需填字母代号）
A．重物B．纸带C．天平D．电源
（2）若实验中所使用的重物质量为m=1kg，打点纸带如图所示，数据都从同一点O开始测量，A、B、C为连续的三个点，若以起始点O点为参考点，打点计时间隔为0.02s，则记录B点时，重物的速度v_B=______m/s，重物的动能为E_k=______；从开始下落到B点，重物的重力势能改变量是△E_P=______，因此，可以得出的结论是______．

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在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1kg的重锤由静止下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻点之间的时间间隔为T=0.02s，O点为静止开始的第一个点，OA=19.60cm，OB=23.70cm，OC=28.20cm，g取10m/s²，求：

魔方格

（1）打下点B时，重锤的速度v_B=______m/s．
（2）从O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减小量△E_P=______J；动能的增加量△E_k=______J．

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验证“机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法．
（1）有下列器材可供选择：电磁打点计时器、铁架台（带铁架）、带铁夹的重物、复写纸、纸带、秒表、导线、开关、天平，其中不必要的器材是______；缺少的器材是______．
（2）已知所用电火花打点计时器所接电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度为g=9.80m/s²，重物质量为0.5kg，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量各计时点对应刻度尺的读数如图所示．图中O点是打点计时器打出的第一个点（此时重物的速度为零），A、B、C、D分别是连续打出的计时点．重物由O点运动到C点时，重物的重力势能的减少量△E_P=______J，此过程中物体动能的增加量△E_k=______J．（结果均保留三位有效数字）

魔方格

（3）可得出的结论是______．
（4）根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落距离h，则以v²/2为纵轴，以h为横轴画出的图象应是图中的______

魔方格

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