在用落体法验证机械能守恒定律时．某同学按照正确的操作选得纸带如下，其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点．该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各

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在用落体法验证机械能守恒定律时．某同学按照正确的操作选得纸带如下，其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点．该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位cm）．该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒定律，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度，已知当地的重力加速度g=9.80m/s²．则该段重锤重力势能的减少量为______，而动能的增加量为______，（均保留3位有效数字，重锤质量用m表示）．这样验证的系统误差总是有重力势能的减少量______动能的增加量．（填“大于”、“等于”、或“小于”）
魔方格

答案

重力势能的减小量等于重力做功，故有：△E_P=mgh_OB=1.22mJ；
根据匀变速直线运动规律，B点的速度为：vB=

hAC

=1.55m/s
所以动能的增量为：△Ek=

-0=1.20mJ
由于重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到较大的阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能，因此系统重力势能的减小量大于动能的增加量．
故答案为：1.22m，1.20m，大于．

举一反三

用如图实验装置验证m₁、m₂组成的系统机械能守恒．m₂从高处由静止开始下落，m₁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．下图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），计数点间的距离如图所示．已知m₁=50g、m₂=150g，则（g取10m/s²，结果保留两位有效数字）

魔方格

①在纸带上打下记数点5时的速度v=______m/s；
②在打点0～5过程中系统动能的增量△E_K=______J，系统势能的减少量△E_P=______J，由此得出的结论是______；
③实验小组某同学先得出了v-h图象，继而又得出v²-h图象，如图甲、乙所示：该同学在得出v-h图象后，为什么还要作出v²-h图象？______．
④另一同学作出

v2-h图象如图丙，则当地的实际重力加速度g=______m/s²．

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如图所示，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，测得所用的重物的质量为1kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选连续的3个点A、B、C作为测量点．经测量知道A、B、C各点到点O的距离分别为15.55cm、19.20cm、23.23cm．根据以上数据可知，当打点计时器打B点时重物重力势能的减少量为______J，重物的动能为______J．（取3位有效数字）

魔方格

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用气垫导轨验证机械能守恒定律的装置如图所示，先非常仔细地把导轨调成水平，然后用垫块把导轨一端垫高H．滑块m上面装有l=3cm的挡光框，使它由轨道上端任一处滑下，测出它通过光电门G₁和G₂的速度v₁ 和v₂，便可验证机械能是否守恒．若实验中测得图中L=1m，s=0.5m，H=20cm，m=500g，滑块通过G₁和G₂的时间分别为5.0×10^-2s和2.0×10^-2s，当地重力加速度g=9.80m/s．则滑块通过光电门G₁时的速度v₁=______m/s，滑块从G₁到G₂的动能增加量△E_K=______J，势能减少量△E_p=______J，由此可以得到的结论为：______．魔方格

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（1）在做“验证机械能守恒定律”的实验时，实验小组A不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了，剩下的一部分纸带上各点间的距离如图所示的数值，已知打点计时器的周期为T=0.02s，重力加速度g=9.8m/s2；重锤的质量为m，已知S₁=0.98cm，S₂=1.42cm，S₃=1.78cm，则记录B点时重锤的动能E_KB=______J，记录C点时重锤的动能E_KC=0.32m J；重锤从B点到C点重力势能变化量是______J，动能变化量是______J．从而可以得出结论：______．（计算结果保留3位有效数字）
（2）在验证机械能守恒定律的实验中
①自由落下的重锤质量要大一些，这是为了减少______对实验的影响．
②实验中______ 测定重锤的质量（填“要”或“不要”）．
魔方格

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“用数字化实验设备研究机械能守恒定律”的装置如图甲所示，在某次实验中，选择图象方式显示实验结果，所显示的图象如图乙所示．图象的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能E_p动能E_k和机械能E．请回答下列问题：
（1）图乙中，表示小球的重力势能E_p随高度h变化关系的图线是______，表示动能E_k随高度h变化关系的图线是______，表示机械能E随高度h变化关系的图线是______．
（2）根据图乙所示图象，可以得出的结论是______．

魔方格

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