（1）在验证机械能守恒定律的实验中，实验装置如图所示．实验要验证的是重物重力势能的减少量是否等于动能的增加量．以下步骤仅是实验操作中的一部分，请将必要的步骤挑选

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（1）在验证机械能守恒定律的实验中，实验装置如图所示．实验要验证的是重物重力势能的减少量是否等于动能的增加量．以下步骤仅是实验操作中的一部分，请将必要的步骤挑选出来，并且按正确的顺序排列：______（填代号）．
A．把打点计时器固定在铁架台上，并用导线把它和交流电源连接起来
B．用天平称出重锤的质量
C．把纸带的一端固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重锤提升到一定的高度
D．用秒表测出重锤下落的时间
E．释放纸带
F．重复几次，得到3～5条符合要求的纸带
G．接通电源
（2）根据纸带算出相关各点的速度v，测量出由静止开始下落的距离h，以

为纵轴，以h为横轴，画出的图线应是如图中的______，就证明机械能是守恒的，图象的斜率代表的物理量是______．

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答案

（1）在本实验中由于采用了打电计时器，故不需要有用秒表；在数据处理中，质量m可以约去，故质量也不需要测量，只需验证gh=

v2即可；故BD多余；
而在实验中应先安装仪器，再进行实验；同时还要注意先接通电源再放纸带；本实验中应多次测量，故实验中的步骤应为：ACGEF；
（2）本实验需要验证gh=

v2，则

=gh；故图象应为直线，图象的斜率为重力加速度g：
故答案为：（1）ACGEF；（2）B，当地的重力加速度（或g）．

举一反三

某研究性学习小组用如图（a）所示装置验证机械能守恒定律．让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即

mv²=mgh．直接测量摆球到达B点的速度v比较困难．现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动，利用平抛的特性来间接地测出v．
如图（a）中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动．在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．
用重锤线确定出A、B点的投影点N、M．重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图（b）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐．用米尺量出AN的高度h₁、BM的高度h₂，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律．已知重力加速度为g，小球的质量为m．
（1）根据图（b）可以确定小球平抛时的水平射程为______cm．
（2）用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v₀=______．
（3）用测出的物理量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量△E_P=______，动能的增加量△E_K=______．魔方格

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如图（a）为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）“验证机械能守恒定律”的实验装置，请结合以下实验步骤完成填空．

魔方格

（1）将气垫导轨放在水平桌面上，并调节至水平．
（2）用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出钩码的总质量m．用刻度尺测出两光电门中心之间的距离s，用游标卡尺测出挡光条的宽度l，见图（b），l的读数为______cm．
（3）将滑块移至光电门A左侧某处，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门B．读出滑块分别通过光电门A和光电门B时的挡光时间△t₁和△t₂．
（4）滑块通过光电门A和光电门B时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为E_k1=______和E_k2=______．在滑块从光电门A运动到光电门B的过程中，系统势能的减少量△E_p=______．（已知重力加速度为g）
比较______和______，若在实验误差允许的范围内相等，即可认为机械能是守恒的．（所有物理量均用字母表示）

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如图为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）“验证机械能守恒定律”的实验装置，完成以下填空．

魔方格

实验步骤如下：
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平．
②测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s．
③将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2．
④读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间△t₁和△t₂．
⑤用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m．
⑥滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为E_k1=______和E_k2=______．
⑦在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少△E_p=______．（重力加速度为g）
⑧如果满足关系式______，则可认为验证了机械能守恒定律．

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（1）在“用打点计时器验证重锤做自由落体运动的过程中机械能守恒”的实验中，设重物的质量为m，它下落距离为h时速度为v，考虑到实验中阻力不可避免，则根据实验数据得到的结果，应当是______．
A．

mv²正好等于mgh B．

mv²一定小于mgh
C．

mv²不一定等于mgh D．

mv²大于mgh
（2）上述实验中选出的一条纸带如下图所示．其中O点为起始点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个点，打点计时器通以50Hz的交流电，用最小刻度为mm的刻度尺，测得OA=11.13cm，OB=17.69cm，OC=25.9cm．记录的这三个数据中不符合有效数字要求的是______，应写成______cm．在记数点A和B之间、B和C之间还各有一个点未画出．重锤的质量是0.5kg．根据以上数据，打B点时，重锤的重力势能比开始减少了______ J，这时它的动能是______ J（g=9.8m/s²，结果取三位有效数字）．

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如图，这是验证机械能守恒定律实验中得到的一条纸带．已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度g=9.80m/s²，测得所用重物的质量为1.00kg，A、B、C、D是连续打出的四个点，它们到起始点O（经过O点时的初速度等于零）的距离如图所示，则由图中数据可知，重物经过C点时的速率为______m/s，由O点运动到C点，动能的增加量等于7.56J，重力势能的减少量等于______J．由此得到的结论是：______．（取三位有效数字）．

魔方格

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