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    9．在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，让质量为m=1.00kg的重物由静止自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图1所示．O为第一个点，A、B、C为纸带上连续的三个点．已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.80m/s2，那么：

    （1）从下列选项中选出实验所必需的器材，其编号为AD；
    A．打点计时器（包括纸带）   B．秒表    C．天平      D．毫米刻度尺
    （2）从O点到B点，重物重力势能的减少量△Ep=1.88J，动能增加量△Ek=1.84J（结果取三位有效数字）；
    （3）若测出纸带上所有各点到O点之间的距离h，且已根据纸带算出各点的速度v，请在图2中大致画出v2-h图线．

    分析 纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．运用物理规律和数学表达式结合起来解决问题．

    解答 解：（1）该实验中，通过打点计时器来记录物体运动时间，不需要秒表，
    由于验证机械能公式中可以把重锤质量约掉，因此不需要天平，同时实验中需要测量纸带上两点间的距离，所以需要刻度尺．故AD正确，BC错误；
    故选：AD
    （2）重力势能减小量△Ep=mgh=9.8×0.1920J=1.88 J．
    利用匀变速直线运动的推论：vB=$\frac{0.2323-0.1555}{2×0.02}$=1.92m/s
    EkB=$\frac{1}{2}×1×$（1.92）2=1.84J．
    所以动能增加量△Ek=1.84J
    （3）根据机械能守恒可知mgh=$\frac{1}{2}$mv2-0，
    得出v2=2gh，根据实验数据绘出的v2-h图线是过原点的斜直线，如图

    故答案为：（1）AD
    （2）1.88，1.84
    （3）如图

    点评 正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所测数据，如何测量计算，会起到事半功倍的效果．利用图象问题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法．

    练习册系列答案
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