光电计时器是物理实验中经常用到的一种精密计时仪器，它由光电门和计时器两部分组成，光电门的一臂的内侧附有发光装置(发射激光的装置是激光二极管，发出的光束很细)，如

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光电计时器是物理实验中经常用到的一种精密计时仪器，它由光电门和计时器两部分组成，光电门的一臂的内侧附有发光装置(发射激光的装置是激光二极管，发出的光束很细)，如图中的A和A"，另一臂的内侧附有接收激光的装置，如图中的B和B"，当物体在它们之间通过时，二极管发出的激光被物体挡住，接收装置不能接收到激光信号，同时计时器就开始计时，直到挡光结束光电计时器停止计时，故此装置能精确地记录物体通过光电门所用的时间．现有一小球从两光电门的正上方开始自由下落，如图所示
(1)若要用这套装置来验证机械能守恒定律，则要测量的物理量有________(每个物理量均用文字和字母表示，如高度H)
(2)验证机械能守恒定律的关系式为________________．

答案

(1)小球直径D，两光电门间竖直高度H，小球通过上下两光电门时间

、

(2)

举一反三

某同学设计了以下的实验来验证机械能守恒定律：在竖直放置的光滑的塑料米尺上套一个磁性滑块m，滑块可沿米尺自由下落。在米尺上还安装了一个连接了内阻很大数字电压表的多匝线框A，线框平面在水平面内，滑块可穿过线框，如图所示。把滑块从米尺的0刻度线处释放，记下线框所在的刻度h和滑块穿过线框时的电压U。改变h，调整线框的位置，多做几次实验，记录各次的h，U。
（1）如果采用图象法对得出的数据进行分析论证，用图线______（选填“U－h”或“U²－h”）更容易得出结论。
（2）影响本实验精确程度的因素主要是______（至少列举一点）。

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在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在电压为U、频率为f的交流电源上，从实验打出的几条纸带中选出一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E，测出A点与起始点O的距离为s₀，点A、C间的距离为s₁，点C、E间的距离为s₂，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则

（1）从起点O开始到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为

__________，重锤动能的增加量为

__________。
（2）根据题设条件，还可利用重锤下落求出当地的重力加速度g= ，经过计算可知，测量值比当地重力加速度的真实值要小，其主要原因是：_________________________。

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在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m＝1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s。(g=9.8m/s²，计算结果保留3位有效数字)从打点计时器打下起点O到打下C点的过程中，物体重力势能的减少量E_p＝_____________J，此过程中物体动能的增加量E_k=_____________J。由此可得到的结论是：_____________.

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根据打出的纸带，如图，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为x₀，点A、C间的距离为x₁，点C、E间的距离为x₂，交流电的周期为T，则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a＝________。

(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中发现，重锤减少的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，我们可以通过该实验装置测定该阻力的大小．若已知当地重力加速度为g，还需要测量的物理量是________(写出名称和符号)，重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小F＝________。

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某同学利用竖直上抛小球的频闪照片《验证机械能守恒定律》。频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取9.8m/s²，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：

(1)由频闪照片上的数据计算t₅时刻小球的速度为v₅=__________m/s；
(2)从t₂到t₅时间内，重力势能增量为△E_p=__________J，动能减少量 △E_k=1.28J；
(3)在误差允许的范围内，若 E_p与E_k近似相等，从而验证了机械能守恒定律。由上述计算可得E_p__________E_k(选填“＞”、“＜”或“=”)，造成这种结果的主要原因是__________。

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