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    如图是在验证机械能守恒定律的实验中，接在50Hz交流电的打点计时器打出的纸带．重物做自由落体运动．图中所标出的数据是各点到O点的长度．（取g=9.8m/s2）则质量m=1kg的重物，下落距B点的对应位置（以打点计时器打出的第一个点O为参考点）的速度vB=
    0.98m/s
    0.98m/s
    ，动能EkB=
    0.48J
    0.48J
    ，重力势能减少mghOB=
    0.48J
    0.48J
    ．
    分析：重锤做自由落体运动，平均速度等于中间时刻的瞬时速度；故用AC段的平均速度表示B点的瞬时速度；根据动能的表达式求解出动能，根据重力势能的表达式求解出重力势能的减小量．
    解答：解：自由落体运动，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故：
    vB=
    0.0706-0.0314
    2×0.02
    m/s=0.98m/s    ；
    动能EkB=
    1
    2
    m
    v
    2
    B
    =
    1
    2
    ×1×0.982≈0.48J    ；
    重力势能减少mghOB=1×9.8×0.0490≈0.48J；
    故答案为：0.98m/s，0.48J，0.48J．
    点评：本题关键是明确实验原理和误差来源，会根据匀变速直线运动的推论公式求解瞬时速度，会根据动能和重力势能的表达式求解，基础题．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    气垫导轨可以在导轨和滑块之间形成一薄层空气膜，使滑块和导轨间的摩擦几乎为零，如图1所示，让滑块从气垫导轨是某一高度下滑，滑块上的遮光片的宽度为△s，当遮光片通过电门时与光电门相连的数字毫秒器显示遮光时间为△t，则庶光片通过光电门的平均速度为v=
    △s
    △t

    （1）关于这个平均速度，有如下讨论：
    A．这个平均速度不能作为实验中遮光片通过光电门时滑块的瞬时速度
    B．理论上，遮光片宽度越窄，遮光片通过光电门的平均越接近瞬时速度
    C．实验中所选遮光片并非越窄越好，还应考虑测量时间的精确度，遮光片太窄，时间测量精度就会降低，所测瞬时速度反而不准确
    D．实验中，所选遮光片越宽越好，这样时间的测量较准，得到的瞬时速度将比较准确，这些讨论中，正确的是：；
    （2）利用这一装置可验证机械能守桓定律，如图2．滑块和遮光片总质量记为M（kg），若测出气垫导轨总长L0、遮光片的宽度△s，气垫导轨两端到桌面的高度差h、滑块从由静止释放到经过光时门时下滑的距离L和遮光时间△t，这一过程中：滑块减少的重力势能的表达式为：，滑块获得的动能表达式为：
    1
    2
    M(
    △s
    △t
    )    2
    1
    2
    M(
    △s
    △t
    )    2
    ；

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选择：铁架台、打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键，刻度尺，其中不必要的器材是
    低压直流电源、天平、秒表
    低压直流电源、天平、秒表
    ，缺少的器材是
    低压交流电源、重锤
    低压交流电源、重锤
    ．
    （2）验证机械能守恒亦可用如图甲所示装置，用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动，使之替代打点计时器．当烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号，如图6乙所示，设毛笔接触棒时不影响棒的运动．测得记号之间的距离依次为26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm、106.0mm，已知电动机铭牌上标有“1440r/min”字样，由此验证机械能守衡．根据以上内容．回答下列问题：
    ①毛笔画相邻两条线的时间间隔T=
    1
    24
    1
    24
    s，图乙中的圆柱棒的
    左
    左
    端是悬挂端（填左或右）．
    ②根据乙所给的数据，可知毛笔画下记号C时，圆柱棒下落的速度vc=
    1.2
    1.2
    m/s；画下记号D时，圆柱棒下落的速度vD=
    1.6
    1.6
    m/s；记号C、D之间棒的动能的变化量为
    0.52
    0.52
    J，重力势能的变化量
    0.57
    0.57
    J（g=9.8m/s2）．由此可得出的结论是
    在误差允许范围内圆柱下落过程中机械能守恒
    在误差允许范围内圆柱下落过程中机械能守恒
    ．（计算结果保留2位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网气垫导轨可以在导轨和滑块之间形成一薄层空气膜，使滑块和导轨间的摩擦几乎为零，如图所示，让滑块从气垫导轨的某一高度下滑，滑块上的遮光片的宽度为△s，当遮光片通过电门时与光电门相连的数字毫秒器显示遮光时间为△t，则遮光片通过光电门的平均速度为v=
    △s△t

    （1）关于这个平均速度，有如下讨论：
    A．这个平均速度不能作为实验中遮光片通过光电门时滑块的瞬时速度
    B．理论上，遮光片宽度越窄，遮光片通过光电门的平均越接近瞬时速度
    C．实验中所选遮光片并非越窄越好，还应考虑测量时间的精确度，遮光片太窄，时间测量精度就会降低，所测瞬时速度反而不准确
    D．实验中，所选遮光片越宽越好，这样时间的测量较准，得到的瞬时速度将比较准确．
    这些讨论中，正确的是：
     
    ；
    （2）利用这一装置可验证机械能守桓定律．滑块和遮光片总质量记为M（kg），若测出气垫导轨总长L0、遮光片的宽度△s，气垫导轨两端到桌面的高度差h、滑块从由静止释放到经过光时门时下滑的距离L和遮光时间△t，这一过程中滑块减少的重力势能的表达式为：
     
    ，滑块获得的动能表达式为：
     
    ．

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    科目：高中物理 来源：2013届陕西省岐山县高三上学期期中考试物理试卷（带解析） 题型：实验题

    用如图实验装置验证、组成的系统机械能守恒：从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守 恒定律．下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示．已知=50g、=150g，打点频率为50Hz.(已知当地的重力加速度g=10.00m/s2，结果保留两位有效数字)，则

    (1)在纸带上打下计数点5时的速度____________m/s；
    (2)在0—5过程中系统动能的增量△Ek=_____________J，系统势能的减少量△Ep=__________J；由此得出的结论是：_________________________________________.

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    科目：高中物理 来源：2012-2013学年陕西省岐山县高三上学期期中考试物理试卷（解析版） 题型：实验题

    用如图实验装置验证、组成的系统机械能守恒：从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守 恒定律．下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示．已知=50g、=150g，打点频率为50Hz.(已知当地的重力加速度g=10.00m/s2，结果保留两位有效数字)，则

    (1)在纸带上打下计数点5时的速度____________m/s；

    (2)在0—5过程中系统动能的增量△Ek=_____________J，系统势能的减少量△Ep=__________J；由此得出的结论是：_________________________________________.

     

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