在“验证机械能守恒定律”的实验中，重锤牵引一条纸带自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列清晰的点，如图所示，把开始下落的同时打出的第1个点标为O，在纸带上再连续

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在“验证机械能守恒定律”的实验中，重锤牵引一条纸带自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列清晰的点，如图所示，把开始下落的同时打出的第1个点标为O，在纸带上再连续取3个相邻的点，按时间顺序依次标为A、B、C，量出A、C间距离为s，O、B间距离为l，相邻两点间的时间间隔为T，如果重锤下落过程中机械能是守恒的，那么，本实验的这些测量数据要满足的关系式应为______．

魔方格

答案

重锤下落过程中机械能是守恒的，
所以，mglOB=

即mglOB=

xAC

tAC

)2
解得：s=2T

2gL

，
故答案为：s=2T

2gL

．

举一反三

在“验证机械能守恒的实验”中，已知打点计时器使用的交流电源的周期为0.02s，当地的重力加速度g=9.80m/s²．该实验选取的重锤质量为1.00kg，选取如图所示的一段纸带并测量出相邻各点之间的距离，利用这些数据验证重锤通过第2点至第5点间的过程中遵从机械能守恒定律．通过计算可以得出在第2点位置时重锤的动能为______J；第5点位置重锤时的动能为______J；重锤从第2点至第5点间的过程中重力势能的减小量为______J．（保留三位有效数字）魔方格

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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

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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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