《用DIS研究机械能守恒定律》的实验中：（1）下列说法中正确的是[ ]A．摆锤每次都必须从摆锤释放器的位置以不同的速度向下运动 B．必须测定摆锤的直径

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《用DIS研究机械能守恒定律》的实验中：

（1）下列说法中正确的是[ ]
A．摆锤每次都必须从摆锤释放器的位置以不同的速度向下运动
B．必须测定摆锤的直径
C．摆锤下落的高度可由标尺盘直接测定
D．定位挡片的作用是改变摆锤的机械能
（2）某同学实验得到的数据界面如图（b）所示，在数据要求不太高的情况下，可得出结论：________________________，理由是：________________________。
（3）经过仔细研究数据发现，摆锤从A到D的过程中机械能____________，造成这种情况的原因主要是________________________。

答案

（1）BC
（2）只有重力做功的情况下，物体的机械能保持守恒；计算出摆锤在A、B、C、D四点的机械能分别为1.125×10^-2 J、1.11×10^-2 J、1.08×10^-2 J、1.05×10^-2 J，各点机械能大小基本一致
（3）逐渐减小，摆锤克服空气阻力做功消耗一定的机械能

举一反三

用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。

甲
（1）实验小组A不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了，剩下的一部分纸带上各点间的距离如图所示的数值，已知打点计时器的周期为T=0.02S，重力加速度g=10m/s²；重锤的质量为m=1kg，已知S₁=0.98cm，S₂=1.42cm，S₃=1.78cm，S₄=2.18cm，重锤从B点到C点重力势能变化量是_________________J，动能变化量是_________________J。（结果保留三位有效数字）

乙
（2）若实验小组B在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用，因此想到可以通过该实验装置测阻力的大小。根据已知当地重力加速度公认的较准确的值为g，电源的频率为f,用这些物理量求出了重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F＝___________（用字母g、m、f、S₁、S₂、S₃、S₄表示）。

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某同学利用“验证机械能守恒定律”的实验装置探究重锤的速度随时间的变化规律。使用交流电源的频率为50Hz，让重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），打下图中D点时纸带的速度v_D＝___________m/s（保留三位有效数字），该同学处理纸带后得数据如下表，请在坐标纸上作出其速度v-时间t图象。若该同学根据图线测出的重力加速度明显小于当地实际的重力加速度，试分析可能的原因：______________________。

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某同学做“验证机械能守恒定律”实验

（1）该同学开始实验时情形如图所示，接通电源释放纸带。请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方：（i）______________________；（ii）_____________________。
（2）该同学经修改错误后，在正确操作下，研究从静止开始下落的物体所受阻力的情况，得到如图所示的纸带（A、B、C、D、E均为相邻的打点），测出A、C间的距离为14.77cm，点C、E间的距离为16.33cm。已知当地重力加速度为10m/s²，电源的频率为50Hz，重锤质量为m=1.0kg，设重锤所受阻力大小不变。在从A下落到E的过程中，阻力大小______________N，通过C点时的即时速度大小为________________m/s。（经果保留三位有效数字）

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DIS实验是利用现代信息技术进行的实验。学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，某组同学在一次实验中，选择DIS以图像方式显示实验的结果，所显示的图像如图（b）所示。图像的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能E_p、动能E_k或机械能E。试回答下列问题：

（1）图（b）的图像中，表示小球的重力势能E_p、动能E_k、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是__________________（按顺序填写相应图线所对应的文字）。
（2）图（a）所示的实验装置中，小球起到_____ 的作用。
（3）根据图（b）所示的实验图像，可以得出的结论是____________________________________。

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“验证机械能守恒定律”的实验中，使用电磁式打点计时器（所用交流电的频率为50Hz），得到如图所示的纸带，图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列说法正确的是（）

A．实验时应先放开纸带再接通电源
B．（s₆ -s₁）等于（s₂ -s₁）的6倍
C．从纸带可求出计数点B对应的速率
D．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s

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