某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度为g=9.80m/s2．实验中该同学得到的一条点迹清晰的

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某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度为g=9.80m/s²．实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图（b）所示．纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离h_A、h_B和h_C的值．回答下列问题（计算结果保留3位有效数字）
（1）打点计时器打B点时，重物速度的大小v_B=______m/s；
（2）通过分析该同学测量的实验数据，他的实验结果是否验证了机械能守恒定律？简要说明分析的依据．魔方格

答案

（1）由

可知重物速度的大小

-h

(86.59-70.99)×0.01

2×0.02

m/s=3.90m/s
（2）设重物质量为m，OB对应的下落过程中，重力势能减少量为△

p减

=mgh_B=7.70m，动能增加量为

△E

k增

=7.61m，在误差允许范围内，可以认为相等，因此验证了机械能守恒定律．
故答案为（1）3.90
（2）验证了机械能守恒定律，因为在误差范围内，重力势能减少量等于动能增加量．

举一反三

在“验证机械能守恒定律”的实验中，选用点迹清晰的部分纸带进行测量．测得重锤下落到某点时的速度为v₀，由该点再下落高度h时的速度为v，以v²为纵轴，以2h为横轴画出的图象应是（　　）

A．

B．

C．

D．

题型：不详难度：| 查看答案

某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验，实验装置如图所示，图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器．实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t₁，通过B的挡光时间为t₂．为了证明小物体通过A、B时的机械能相等，还需要进行一些实验测量和列式证明．
①（单选）选出下列还需要的实验测量步骤______
A．用天平测出运动小物体的质量m
B．测出A、B两传感器之间的竖直距离h
C．测出小物体释放时离桌面的高度H
D．用秒表测出运动小物体通过A、B两传感器的时间△t
②若该同学用d和t的比值来反映小物体经过A、B光电门时的速度，并设想如果能满足______关系式，即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的．魔方格

题型：南开区一模难度：| 查看答案

“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的甲或乙方案来进行．甲方案为用自由落体实验验证机械能守恒定律，乙方案为用斜面小车实验验证机械能守恒定律．
（1）比较这两种方案，______（填“甲”或“乙”）方案好一些，理由是：______．
（2）图丙所示是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图所示，已知每两个计数点之间的时间间隔T=0.1s．物体运动的加速度a=______；该纸带是采用______（填“甲”或“乙”）实验方案得到的．简要写出判断依据：______．魔方格

题型：江苏模拟难度：| 查看答案

动能和势能转化规律的实验中，测得如下数据：（m=0.02kg）

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位置	A	B	C	D
高度 h/m	0.1200	0.0900	0.0600	0.0000
速度 v/m•s^-1	0.0000	______	1.0600	1.5100
势能 E_p/J	0.0240	0.0180	______	0.0000
动能 E_k/J	0.0000	0.0058	0.0110	0.0228
机械能 E/J	0.0240	0.0238	______	0.0228
利用图1所示的装置，验证机械能守恒定律．一次实验中，质量为m的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点迹，如图2所示．测出物体对应于A点的速度v_A，再测出物体由A点下落h后经过B点的速度v_B，已知当地重力加速度为g．在打点计时器打下A、B两点的时间间隔内，重物的重力势能的减少量为______．在误差允许范围内，如果计算得出______关系表达式（请用字母表示），则机械能守恒定律得到验证．