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    20．利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．某小组同学对实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案．
    A．用刻度尺测出物体下落高度h，用打点间隔数测出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v．
    B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=$\sqrt{2gh}$，计算出瞬时速度v．
    C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$，计算得出高度h
    D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v．
    （1）以上方案中只有一种正确，正确的是D （填入相应的字母）
    （2）在该实验中，有几个注意点，以下描述正确的是ABC
    A．为减小摩擦阻力，需要调整打点计时器的限位孔，使它在同一竖直线上
    B．可以选用质量很大的重锤，先用手托住，等计时器通电后再释放重锤
    C．只有选第1、第2两打点间隔约2mm的纸带才代表打第1点时的速度为零
    D．实验结果如果正确合理，得到的动能增加量应略大于重力势能的减小量．

    分析 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．
    该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒．如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证；
    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．
    验证实验过程中不能把要验证的结论拿来应用．

    解答 解：（1）物体由静止开始自由下落过程中受到空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力作用，不是自由落体运动，v=gt，v=$\sqrt{2gh}$，h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$ 都是自由落体运动的公式．若用这些公式进行分析，就不需要验证了，相当于用机械能守恒验证机械能守恒．下落的高度用刻度尺测量，瞬时速度用平均速度的方法计算．故ABC错误，D正确．
    （2）A、为减小摩擦阻力，需要调整打点计时器的限位孔，使它在同一竖直线上．故A正确．
    B、应选择质量大，体积小的重锤，减小实验的误差，等计时器通电后再释放重锤，故B正确．
    C、根据h=$\frac{1}{2}$gt2=$\frac{1}{2}$×10×0.022m=0.002m=2mm知，只有选第1、第2两打点间隔约2mm的纸带才代表打第1点时的速度为零．故C正确．
    D、因为存在阻力作用，知动能的增加量略小于重力势能的减小量．故D错误．
    故答案为：（1）D；（2）ABC．

    点评 我们做验证实验、探究实验过程中，不能用验证的物理规律和探究的物理结论去求解问题．
    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．

    练习册系列答案
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    A．4FB．2FC．$\frac{F}{2}$D．$\frac{F}{4}$

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    C．甲、乙串联时，甲消耗的功率较大D．甲、乙并联时，乙消耗的功率较大

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    U/V1.371.321.241.181.191.05

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    A．B．C．D．

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    （不计摩擦及活塞和弹簧的质量，并假定在整个过程中，气缸不漏气，弹簧遵从胡克定律．）

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