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    13．某同学用如图1 所示的实验装置来验证机械能守恒定律．图中，铁架台放在水平桌面上，在铁架台上固定一电火花式打点计时器，纸带上端用铁夹夹住，另一端穿过打点计时器后悬挂一重物．

    （1）下列器材中，哪些是本实验需要用到的BD
    A．秒表   B．刻度尺   C．6V交流电   D．220V交流电
    E．托盘天平      F．弹簧秤      G．砂桶和砂子
    （2）为了减小实验误差，所悬挂的重物应选取下列重物中的哪一个（以下四种重物都可以固定在纸带下端）B．
    A．50g的钩码      B．300g的小铁球
    C．300g的字典     D．100g的砝码
    （3）实验中应先接通电源 再释放重物，得到如图2的一条纸带．若打点计时器打点周期为T，则打下A点时，纸带的速度为$\frac{{S}_{1}}{2T}$，由A到B的过程中重物的重力势能的减小量为mgS．（ 重力加速度为g，重物质量为m ）．
    （4）处理数据时，为了验证重物在下落过程中机械能守恒，则只需验证是否满足C
    A．gs≈$\frac{{s}_{2}^{2}-{s}_{1}^{2}}{{T}^{2}}$  B． gs≈$\frac{{s}_{2}^{2}-{s}_{1}^{2}}{4{T}^{2}}$   C．gs≈$\frac{{s}_{2}^{2}-{s}_{1}^{2}}{8{T}^{2}}$  D．gs≈$\frac{{s}_{2}^{2}-{s}_{1}^{2}}{16{T}^{2}}$．

    分析 （1）解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项；
    （2）选取体积小，质量大的重物，从而减小阻力的影响；
    （3）应先接通电源后释放纸带，依据平均速度等于瞬时速度，最后根据重力势能的表达式，即可求解；
    （4）依据减小的重力势能等于增加的动能，即可求解．

    解答 解：（1）根据实验原理，及实验装置，则需要器材是刻度尺测量点间距，
    电火花式打点计时器需要交流220V，而电磁打点计时器使用的交流6V电源，故BD正确，ACDEFG错误；
    （2）为了减小实验误差，所悬挂的重物应选取体积小，质量大，
    因此选取300g的小铁球，故B正确，ACD错误；
    （3）为了在纸带上尽量多的打点，提高纸带的利用率，因此要先打点后释放纸带，
    根据平均速度等于瞬时速度，那么打下A点时，纸带的速度为vA=$\frac{{S}_{1}}{2T}$；
    由A到B的过程中重物的重力势能的减小量为△EP=mgS；
    （4）为了验证重物在下落过程中机械能守恒，则只需验证是否满足减小的重力势能约等于增加的动能，mgs=$\frac{1}{2}m（{v}_{B}^{2}-{v}_{A}^{2}）$
    即为：gs≈$\frac{{s}_{2}^{2}-{s}_{1}^{2}}{8{T}^{2}}$；
    故答案为：（1）BD；
    （2）B；
    （3）接通电源、释放重物、$\frac{{S}_{1}}{2T}$、mgS；（4）C．

    点评 考查电火花与电磁打点计时器的区别，掌握求解瞬时速度的方法，理解接触电源与释放纸带的先后关系，注意能否验证重物在下落过程中机械能守恒，要看是否受到阻力影响．

    练习册系列答案
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    （3）当A物体由静止释放到落地时，求B物体此刻速度的大小．

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