在验证机械能守恒定律的实验中，一同学进行如下操作A．将打点计时器水平固定在铁架台上B．将长约0.5m的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器，用手提着纸带，使

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在验证机械能守恒定律的实验中，一同学进行如下操作
A．将打点计时器水平固定在铁架台上
B．将长约0.5m的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器，用手提着纸带，使重物静止在靠近打点计时器的地方
C．先松开纸带，再接通电源，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列的点
D．换几条纸带，重复上面实验
E．在答出的纸带中挑选第一、第二两点间距接近2mm，且点迹清楚的纸带进行测量，先记下O点（第一个点）的位置，再从后面较清晰的任意点开始依次再取四个计数点A、B、C、D，求出相应位置对应的速度及其下落的高度．
F．将测量数据及计算结果填入自己设计的表格中
G．根据以上测得数据计算相应的动能和重力势能，验证机械能守恒定律
（1）以上操作有错误的是______
（2）选出一条纸带如图所示，其中O点为起点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通过周期为0.02s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．这三个数字中不符合有效数字要求的是______，应写成______cm．在计数点A和B之间，B和C之间还各有一个点未画出，重锤的质量为m=1.5kg，根据以上数据，求当打点针打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了______J；这时它的动能是______J．（g取10m/s²，结果保留三位有效数字）
（3）实验中往往出现重锤重力势能的减少量大于动能的增加量，其主要原因是______．魔方格

答案

（1）A、应该将打点计时器竖直固定在铁架台上，故A错误；
C、实验时，应先接通打点计时器电源后释放重物，由于重物运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，故C错误．
故答案为：AC．
（2）选用最小刻度为mm的刻度尺，应该估读到毫米的下一位，故OC读数不符合有效数字要求，应该读为25.90cm，
重力势能的减小量等于重力做功，因此有：
△E_P=mgh=2.65J
匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：
vB=

xAC

≈1.85m/s
△Ek=

≈2.56J
故答案为：OC、25.90、2.65.2.56．
（3）由于空气阻力以及纸带与打点计时器之间的摩擦阻力作用，导致重力势能没有全部转化为动能，因此实验中往往出现重锤重力势能的减少量大于动能的增加量．
故答案为：摩擦阻力的作用．

举一反三

利用图中所示的装置来验证机械能守恒定律．

魔方格

（1）实验中安装、调整好器材，穿好纸带，在打点之前，应先______，后______，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列的小点．
（2）打点计时器所接交流电频率为50Hz，当地重力加速度g=9.8m/s²．实验选用重锤质量为0.1kg，从所打纸带中选择一条合适的纸带，纸带上连续的点A、B、C、D至起点O的距离如图所示，则重锤从O运动到C的过程中，重力势能减少______J，动能增加______J（保留三位有效数字）．
（3）用此装置打出的纸带，还可以测量重物下落的加速度，此加速度一般小于当地重力加速度．其原因是______．

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如图所示，在“验证机械能守恒定律”的实验中，如果打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大阻力，这样会导致重物增加的动能______（填“大于”、“小于”或“等于”）减少的势能．魔方格

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在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1.00㎏的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）．已知打点计时器每隔0.02 s打一次点，当地的重力加速度g=9.80m/s²．那么：
（1）纸带的______端（选填“左”或“右’）与重物相连；
（2）根据图上所得的数据，应取图中O点和______点来验证机械能守恒定律；
（3）从O点到所取点，重物重力势能减少量△E_P=______J，动能增加量△E_K=______J；（结果取3位有效数字）
（4）实验的结论是______．魔方格

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完成下列关于“验证机械能守恒定律”实验的有关问题：
魔方格

（1）在验证机械能守恒定律时，如果以

为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线应是过坐标原点的直线就能验证机械能守恒定律，其斜率等于______．
（2）在做“验证机械能守恒定律”的实验时，用打点计时器打出纸带如图所示，其中A点为打下的第一个点，0、1、2…为连续的计数点．现测得两相邻计数点之间的距离分别为s₁、s₂、s₃、s₄、s₅、s₆，已知相邻计数点间的打点时间间隔均为T．根据纸带测量出的距离及打点的时间间隔，可以求出此实验过程中重锤下落运动的加速度大小表达式为______（逐差法），在打5号计数点时，纸带运动的瞬时速度大小的表达式为______．

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利用气垫导轨（摩擦可以忽略）验证系统机械能守恒定律，实验装置如图所示：
（1）实验步骤：
①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于lm，将导轨调至水平；
②测量出挡光条的宽度l；
③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s；
④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；
⑤从计算机上（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间△t₁和△t₂；
⑥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．
（2）用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式：
①当滑块通过光电门1和光电门2时，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=______．
②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）．
（3）如果△E_p______ （用E_K1和E_K2表示），则可认为验证了系统机械能守恒定律．魔方格

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