在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=200g 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计数点A、B和

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在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=200g 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计数点A、B和C，相邻计数点时间间隔为0.100s，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，长度单位是cm，当地重力加速度g为9.80m/s²．

魔方格

（1）打点计时器打下计数点B时，重锤下落的速度v_B=______m/s（保留三位有效数字）；
（2）从打下计数点O到打下计数点B的过程中，重锤重力势能减小量△E_p=______J，重锤动能增加量△E_K=______J（保留三位有效数字）；
（3）即使在实验操作规范，数据测量及数据处理均正确的前提下，该实验求得的△E_p通常略大于△E_k，这是由于实验存在系统误差，该系统误差产生的主要原因是：______．

答案

（1）B点时AC两点的中间时刻：vB=

xAC

0.5815

0.200

=2.91m/s
（2）重锤重力势能减小量：△E_p=mgh=0.2×10×0.4368=0.856J
重锤动能增加量△E_K=

mv2=

×0.2×2.912=0.847J
（3）减少的重力势能要大于增加的动能，原因是：在重锤下落过程中系统受到阻力的影响，重锤机械能减小．（阻力主要是：纸带与打点计时器之间的摩擦以及空气阻力）
故答案为：（1）2.91
（2）0.856；0.847
（3）在重锤下落过程中系统受到阻力的影响，重锤机械能减小．

举一反三

在验证机械能守恒定律实验时：
（1）关于本实验的叙述中，正确的有______
A．打点计时器安装时要使两限位孔位于同一竖直线上并安装稳定，以减少纸带下落过程中的阻力
B．必须用天平测出重锤的质量
C．实验时要先闭合打点计时器的电源开关，再释放重锤
D．打出的纸带中，只要点迹清晰，就可以运用公式mg△h=

mv²，来验证机械能是否守恒
E．验证机械能是否守恒必须先确定重力势能的参考平面
F．计算重锤重力势能减小量时的g值必须用当地的实际重力加速度数值
（2）电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上，下图为实验中打出的一条纸带，从起始点O开始，将此后连续打出的7个点依次标为A、B、C、D…，

魔方格

如果已知重锤的质量为1.0kg，电火花计时器打E点时，重锤的动能为______（保留到小数点后两位）

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（1）在《验证机械能守恒定律》的实验中，已知重锤的质量为m，使用的交流电的频率为f．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点进行测量并通过计算，就可以验证机械能守恒定律．
魔方格

①如图所示，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s₀，点A、C间的距离为s_l，点C、E间的距离为s₂，用以上给出的已知量写出C点速度的表达式为v_c______，打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤的重力势能的减少量为______，动能的增加量为______．
②某同学上交的实验报告显示，重锤增加的动能略大于重锤减小的重力势能，则出现这一问题的原因可能是______．（填字母）
A．重锤的质量测量错误
B．该同学实验操作时先释放纸带，后接通电源
C．重锤下落时受到的阻力过大
D．所用交流电源的实际频率f大于50赫兹．

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Ⅰ．如图甲所示是利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验装置．该实验所用打点计时器的电源频率为50Hz，图乙是实验得到的一条纸带，纸带______端接重物（选填“左”或“右”），相邻打印点之间的时间间隔为______s．由于该实验中存在阻力做功，所以实验测得重物的重力势能的减少量______动能的增加量（选填“大于”、“小于”或“等于”）
魔方格

II．为测量某一玩具电动机M中导线圈的电阻率，某实验小组的部分实验方案如下：
（1）用螺旋测微器测得导线圈同种规格导线直径d如图1所示，则d=______mm；
（2）用多用电表测量电动机中导线圈的电阻R_x：选择“×1Ω”欧姆挡，并按正确步骤操作后，指针的位置如图2所示（此过程电动机不转动），则R_x=______Ω．
（3）为提高精度，他又用以下仪器再次测量导线圈的电阻R_x：
电流表A₁（0～3A、约5Ω）；      滑动变阻器R₁（1kΩ）；
电流表A₂（0～30mA、约10Ω）；   滑动变阻器R₂（50Ω）；
定值电阻R₀=60Ω；  电源（4V、约1Ω）及开关等，导线若干．
①实验小组为使测量过程中电动机不转动而采用了如图3所示的电路图，应选择的电流表是______，滑动变阻器是______；（填写符号）
②按照实验要求，多用表已选择“直流电压2.5V”档作为电压表使用，请依据图3将图4实验电路中的仪器连接欠缺的两处补完整；
③图5是该实验小组测得的数值描绘出的图象，其斜率值表示的是______（填选项）．
A、导线圈的电阻；  B、导线圈的电阻与R₀阻值之和．

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在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出五系列的点，如上图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），那么：（g取9.8m/s²，结果保留二位有效数字）
（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度v_B=______m/s；
（2）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△E_P=______，此过程中物体动能的增加量△E_k=______；
（3）计算表明：在实验误差允许的范围内______．

魔方格

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在“验证机械能守恒定律”的实验中，下列物理量中需要用工具测量的有______，通过计算得到的有______
A．重锤的质量 B．重力加速度
C．重锤下落的高度 D．与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度．

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