在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻记数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s

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在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻记数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s²。求：
（1）打点计时器打下记数点B时，物体的速度V_B=_____________；
（2）从点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量ΔE_P=_____________，动能的增加量ΔE_K=_____________。

答案

（1）0.973m/s
（2）0.476J，0.473J

举一反三

在《验证机械能守恒定律》的实验中，需直接测量的物理量是____________，间接测量的物理量是________________。

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在《验证机械能守恒定律》实验中，打点计时器所接交流电频率为50Hz，当地重力加速度g=9.80m/s²。实验选用重锤质量为m（kg），从所打纸带中选择一条合适的纸带，此纸带第1、2点间的距离应接近____________。纸带上连续的点A、B、C、D至第1点O的距离如图所示，则重锤从O运动到C，重力势能减少____________J，重锤经过C时的速度为____________m/s，其动能增加____________J。

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在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中，下列器材中必要的是[ ]
A．重物
B．纸带
C．天平
D．电源

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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6 V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，对图中纸带上的点痕进行测量，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”上；
C．用天平测出重锤的质量；
D．先接通电源，后释放纸带，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步骤是______________，操作不当的步骤是______________。
（2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，测出各点之间的距离如图所示。使用电流的频率为f，则计算重锤下落的加速度的表达式a=______________。（用s₁、s₂、s₃、s₄及f表示）

（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增加的动能，其主要原因是重锤和纸带下落过程存在阻力作用，可以通过该实验装置测阻力的大小。若已知当地重力加速度为g，还需要测量的物理量是______________。试用这些物理量和纸带上的数据符号表示重锤和纸带在下落的过程中AE段平均阻力大小F=______________。

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某同学利用光电门传感器设计了一个研究小物体自由下落时机械能是否守恒的实验，实验装置如图所示，图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器。实验时测得小物体上宽度为d的挡光片通过A的挡光时间为t₁，通过B的挡光时间为t₂。为了证明小物体通过A、B时的机械能相等，还需要进行一些实验测量和列式证明。

（1）选出下列必要的实验测量步骤______________。
A．用天平测出运动小物体的质量m
B．测出A、B两传感器之间的竖直距离h
C．测出小物体释放时离桌面的高度H
D．用秒表测出运动小物体通过A、B两传感器的时间△t
（2）若该同学用d和t的比值来反映小物体经过A、B光电门时的速度，并设想如果能满足______________关系式，即能证明在自由落体过程中小物体的机械能是守恒的。

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