在“验证机械能守恒定律”的实验中，纸带起始部分打的点不清楚。这位同学只得用点迹比较清晰部分的纸带进行测量。图中的O、A两点即为该同学选取的测量点。已知打点计时器

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在“验证机械能守恒定律”的实验中，纸带起始部分打的点不清楚。这位同学只得用点迹比较清晰部分的纸带进行测量。图中的O、A两点即为该同学选取的测量点。已知打点计时器工作的周期为T，重锤的质量为m，当地的重力加速度为g。请结合上面的已知量和图中的h、x₁、x₂回答下面的问题。

（1）打点计时打下O点时，重锤下落的速度大小为_____________。
（2）如果在实验误差允许的范围内，满足关系式_____________，即验证了重锤下落过程中机械能是守恒的。
（3）下面操作中不必要或操作不恰当的是_____________。
A．为了减小误差选择质量较大重锤
B．用天平测量出重锤的质量
C．根据测量结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
D．释放悬挂纸带的夹子，同时打开打点计时开关

答案

（1）

（2）

（3）BD

举一反三

（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，有下列器材可供选择：
A、带夹子的铁架台
B、电火花计时器
C、220V交流电源
D、纸带
E、带夹子的重物
F、秒表
G、天平
H、刻度尺
其中不必要的器材有_______________；（填器材前面的字母）
（2）在实验中，已知打点计时器所用电源频率为50Hz。已知当地的重力加速度g=9.80m/s²。所用重物的质量为0.50kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一点计作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，如图所示。经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为23.77cm、28.20cm、33.00cm、38.20cm。根据以上数据，可知打C点时重物的速度为_______________m/s，重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于_______________J，动能的增加量等于_______________J。（取3位有效数字）

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用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
C．用天平测量出重锤的质量；
D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内。答：________________。
（2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值，如图所示。根据打出的纸带，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，点A、C间的距离为s₁，点C、E间的距离为s₂，使用交流电的频率为f，则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a=_____________。

（3）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过程中存在着阻力的作用，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公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是_____________。试用这些物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为F＝_____________。

题型：0106 期中题难度：| 查看答案

用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即验证机械能守恒定律。

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C．用天平测出重锤的质量；
D．释放悬挂纸带的夹子，立即接通电源开关打出一条纸带；
E．测量纸带上某些点间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是_____________。（将其选项对应的字母填在横线处）
（2）在一次实验中，质量的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），单位cm。那么：
①纸带的_____________（选填“左”或“右”）端与重物相连；
②从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是ΔE_p=_____________J，此过程中物体动能的增加量ΔE_k=_____________J（g取9.8m/s²）；

题型：0114 期中题难度：| 查看答案

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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不定项选择在实验“验证机械能守恒定律”中，下列对数据处理的有关说法正确的是（）
A．在计算打点计时器打下某点的动能时，可以先用公式算v=

出速度
B．在计算打点计时器打下某点的动能时，可以先用公式v=gt算出速度
C．在计算物体下落一定高度改变的势能时，可以先用公式△E_P=mg△h算出
D．在比较机械能守恒时，可以不需要称出物体的质量

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