如图所示，为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤．回答下列问题：（1）．为完成此实验，除了所给的

题型：不详难度：来源：

如图所示，为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤．回答下列问题：
（1）．为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有______．（填入正确选项前的字母）
A．米尺 B．秒表 C．天平
D．0～12V的直流电源 E．0～12V的交流电源
（2）．需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．某同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案．
a．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v=g t计算出瞬时速度v₀
b．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=

2gh

计算出瞬时速度．
c．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度，并通过计算出高度h
d．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v₀．
以上方案中只有一种正确，正确的是______．（填入相应的字母）魔方格

答案

（1）电磁打点计时器需要的电源是交流电源，故选择E，不选D；打点的时间间隔是0.02S，不需要秒表B；验证机械能守恒定律的实验可以不用测量重物的质量，可以不要天平；测量长度要用到米尺，故选项A．所以，还需要的器材有A和E．
（2）实验中，要验证的是：mgh与

mv2是否相等，即：gh=

v2，因此需要用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v₀．最后验证两者是否相等．故只有方案D正确．
故答案为：（1）AE；（2）d

举一反三

某同学利用如图所示的装置验证机械能守恒定律，实验步骤如下：
A．把打点计时器固定在铁架台上，并用导线将打点计时器接在交流电源上．
B．将连有重物的纸带穿过限位孔，用手提着纸带，使重物静止地靠近打点计时器的地方．
C．松开纸带，让重物自由落下，同时接通电源．
D．更换纸带，重复几次，选点迹清晰的纸带进行测量．
E．用天平测量重物的质量m．
（1）在上述实验步骤中错误的是______，多余的是______．（填序号）
（2）该同学通过计算发现，重物动能的增加量小于重力势能的减少量，主要原因是______．
（3）该同学完成实验后，提出了以下几条建议，你认为合理的是______．
A．选用重物时，质量大的比质量小的好
B．选用重物时，体积大的比体积小的好
C．安装打点计时器时，两限位孔必须在同一直线上
D．纸带上选取的计数点应离起始点近一些．魔方格

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实验题（在用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中，（设当地的重力加速度g为已知），
（1）带动纸带下落的重物有以下几种：
A．质量为1g的钩码B．质量为5g的塑料球
C．质量为200g的钩码D．质量为200g的软木块
其中最理想的重物是______，理由是______．
（2）某同学列举的实验步骤有以下几项：
A．用天平测量出重锤的质量
B．释放纸带时纸带应保持竖直
C．实验时应先接通电源再释放纸带
D．选取合格的打点纸带进行数据处理
其中没有必要的步骤是______理由是______．
（3）在“验证机械能守恒定律”的实验中，用质量m=0.50kg的重锤拖着纸带由静止开始下落，在下落过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点．在纸带上选取三个相邻的计数点D、E和F，相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s．O为重锤开始下落时记录的点，各计数点到O点的距离如图所示，长度的单位是cm，当地的重力加速度g取10m/s²．
①打点计时器打下计数点E时，重锤下落的速度v_E=______ m/s；（结果保留两位有效数字）
②打点计时器从打下计数点O到打下计数点E的过程中，重锤动能的增加量△E_k=______J，
重锤重力势能的减小量△E_p=______ J．（结果保留两位有效数字）

魔方格

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某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验中，得到一条点迹清晰的纸带，实验器材及打出的纸带如图10所示．已知打点计时器打点周期为0.02s，当地重力加速度g=9.80m/s²，测得所用的重物的质量为1.00kg．把纸带中第一个点记作O，另选4个点A、B、C、D为计数点，各计数点间均有一个点没有画出．经测量知道A、B、C、D各点到O的距离分别为13.40cm、19.50cm、28.95cm、38.15cm．重物由O点运动到C点，根据以上数据计算：
（1）重物的重力势能减少量；
（2）重物的动能增加量；
（3）由计算结果得到什么结论？并分析产生误差可能的原因是什么？（各项计算结果均取3位有效数字）魔方格

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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

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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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