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    某同学利用重物自由下落来“验证机械能守恒定律”的实验装置如图7（甲）所示。

    （1）请指出实验装置中存在的明显错误：          。

    （2）进行实验时，为保证重锤下落时初速为零，应           （选填A或B）。

    A．先接通电源，再释放纸带

    B．先释放纸带，再接通电源

    （3）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图（乙）示。已测出点1、2、3、4到打出的第一个点O的距离分别为h1、h2、h3、h4，打点计时器的打点周期为T。若代入所测数据能满足表达式gh3 =          ，则可验证重锤下落过程机械能守恒（用题目中已测出的物理量表示）。

     

    【答案】

    （1）应接交流电源。    （2）A         （3）gh3 =

    【解析】

    试题分析：（1）打点计时器使用交流电源工作。（2）使用时，要先接通电源，待打点稳定后，再释放纸带。（3）设打下计数点3时的速度为v，如果成立，则机械能守恒得到验证，根据匀变速直线运动规律有，某段位移中间时刻时的瞬时速度等于这段位移的平均速度，即，代入上式，可知只要表达式gh3 =成立，则机械能守恒得到验证。

    考点：验证机械能守恒定律实验

     

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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （一）在共点力合成的实验中，根据实验数据画出力的图示，如图1．图上标出了F1、F2、F、F′四个力，其中
    F′
    F′
    （填上述字母）不是由弹簧秤直接测得的；若F与F′的
    大小
    大小
    基本相等，
    方向
    方向
    基本相同，说明共点力合成的平行四边行定则得到了验证．

    （二）在验证机械能守恒定律的实验中，对于自由下落的重物，下述选择的条件更为有利的是
    CD
    CD

    A．只要足够重就可以
    B．只要体积足够小就可以
    C．既要足够重，又要体积非常小
    D．应该密度大些，还应便于夹紧纸带，使纸带随同运动时不致扭曲
    （三）某同学利用如图2所示的实验装置验证机械能守恒定律，弧形轨道末端水平，离地面的高度为H，将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s．若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2=
    4Hh
    4Hh
    （用H、h表示）．
    （四）在做“互成角度的两个共点力的合成”的实验中有以下实验步骤，其合理顺序是
    CFDBEA
    CFDBEA
    （用相应字母表示）
    A．通过改变两个拉力的大小和方向，从而改变橡皮条的伸长，再重复做几次；
    B．只用一个弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置O．记下弹簧秤的读数和细绳的方向，按同样比例作出这个力F′的图示；
    C．在桌面上放一块方木板，在木板上垫一张白纸，把橡皮条一端固定在木板的A点；
    D．记下两个弹簧秤的读数以及结点的位置，描下两条细绳的方向，在纸上按比例作出力F1和F2的图示，用平行四边形定则求出（作出）合力F；
    E．比较力F′用平行四边形定则求出的力F，看它们在实验误差范围内是否相等；
    F．用两条细绳结在橡皮条的另一端（即结点），通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条，橡皮条伸长，使结点到达某一位置O．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某同学利用如图所示的装置验证机械能守恒定律，实验步骤如下：
    A．把打点计时器固定在铁架台上，并用导线将打点计时器接在交    流电源上．
    B．将连有重物的纸带穿过限位孔，用手提着纸带，使重物静止地靠近打点计时器的地方．
    C．松开纸带，让重物自由落下，同时接通电源．
    D．更换纸带，重复几次，选点迹清晰的纸带进行测量．
    E．用天平测量重物的质量m．
    （1）在上述实验步骤中错误的是
    C
    C
    ，多余的是
    E
    E
    ．（填序号）
    （2）该同学通过计算发现，重物动能的增加量小于重力势能的减少量，主要原因是
    纸带通过打点计时器时存在阻力
    纸带通过打点计时器时存在阻力
    ．
    （3）该同学完成实验后，提出了以下几条建议，你认为合理的是
    AC
    AC
    ．
    A．选用重物时，质量大的比质量小的好
    B．选用重物时，体积大的比体积小的好
    C．安装打点计时器时，两限位孔必须在同一直线上
    D．纸带上选取的计数点应离起始点近一些．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）用油膜法估测分子的大小．
    实验中将每个油酸分子视为球形模型，并让油酸尽可能地在水面上扩展开，则形成的油膜可视为
     
    ．若已知滴入水中的酒精油酸溶液中所含的纯油酸的体积为V，油膜的面积为S，由此可估算出油酸分子的直径为
     
    ．
    （2）如图甲，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匀速运动．当接通电源待电机稳定转动后，烧断悬挂圆柱棒的细线，圆柱棒自由下落，毛笔可在圆柱棒的纸上画出记号．图乙是按正确操作顺序画出的一条纸带，图中O是画出的第一个痕迹，A、B、C、D、E、F、G是依次画出的痕迹，设毛笔接触棒时不影响棒的运动．测得痕迹之间沿棒方向的距离依次为OA=26.0mm、AB=50.0mm、BC=74.0mm、CD=98.0mm、DE=122.0mm、EF=146.0mm，已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样，由此验证机械能守恒定律．根据以上内容，可得：
    ①根据乙图所给的数据，可知毛笔画下痕迹B、E两时刻间棒的动能变化量为
     
    J，重力势能的变化量为
     
    J，由此可得出的结论是
     
    ．（g取9.80m/s2，结果保留三位有效数字）
    ②实验中某同学利用获得的实验数据同时测定了当地的重力加速度g的值．假设OF间的距离为h，EG间的距离s．电动机转动频率用f表示．有下面三种方法求重力加速度的值，分别是：
     

    A．根据h=
    1
    2
    gt2    ，其中t=
    6
    f
    ，求得：g=
    2hf2
    62

    B．根据vF=gt，其中t=
    6
    f
    ，而vF=
    s
    2T
    （其中T=
    1
    f
    ），求得：g=
    sf2
    12

    C．根据
    v
    2
    F
    =2gh    ，而vF=
    s
    2T
    ，（其中T=
    1
    f
    ），求得：g=
    s2f2
    8h

    你认为用哪种方法比较妥当？其它方法可能存在的问题是什么？
    答：
     
    ．
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    科目：高中物理 来源：2012届广东省河源市连平县忠信中学高三第16周周考物理试题 题型：实验题

    (一).在共点力合成的实验中，根据实验数据画出力的图示，如图。图上标出了F1、F2、F、F′ 四个力，其中______（填上述字母）不是由弹簧秤直接测得的；若F与F′的________基本相等,_______基本相同，说明共点力合成的平行四边行定则得到了验证。
    (二).在验证机械能守恒定律的实验中，对于自由下落的重物，下述选择的条件更为有利的是(       )
    A．只要足够重就可以
    B．只要体积足够小就可以
    C．既要足够重，又要体积非常小
    D．应该密度大些，还应便于夹紧纸带，使纸带随同运动时不致扭曲

    （三）.某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，弧
    形轨道末端水平，离地面的高度为H，将钢球从轨道的不同高度h处
    静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s．
    若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2=____（用H、h表示）．
    （四）.在做“互成角度的两个共点力的合成”的实验中有以下实验步
    骤，其合理顺序是____________________（用相应字母表示）
    A．通过改变两个拉力的大小和方向，从而改变橡皮条的伸长，再重复做几次；   
    B．只用一个弹簧秤，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置O．记下弹簧秤的读数
    和细绳的方向，按同样比例作出这个力F’的图示；
    C．在桌面上放一块方木板，在木板上垫一张白纸，把橡皮条一端固定在木板的A点；
    D．记下两个弹簧秤的读数以及结点的位置，描下两条细绳的方向，在纸上按比例作出力F1和F2的图示，用平行四边形定则求出（作出）合力F；
    E．比较力F’用平行四边形定则求出的力F，看它们在实验误差范围内是否相等；
    F.用两条细绳结在橡皮条的另一端（即结点），通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡
    皮条，橡皮条伸长，使结点到达某一位置O；

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    科目：高中物理 来源：2012-2013学年江苏大丰高级中学高三上学期期中考试物理试卷（解析版） 题型：实验题

    某同学利用一立方体进行“验证机械能守恒定律”实验，

    ①．用精度是0.01 mm的螺旋测微器对物体边长进行测量，图中的螺旋测微器读数为5.620 mm，请在刻度线旁边的方框内标出相应的数值以符合给出的读数．固定刻度为   ，下面可动刻度为     ，上面可动刻度为    。

    立方体的质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻记数点间的时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s2．求：

    ②．打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=__________m/s(保留两位有效数字)．?

    ③．从起点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能减小量ΔEP =_____ ______J，动能的增加量ΔEk =_________________J（保留两位有效数字）．?

    ④．即使在实验操作规范、数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验求得的ΔEp也一定略大于ΔEk，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因       __________。

     

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