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    4．在“验证机械能守恒定律”的实验中，有下列器材可供选择：
    A、带夹子的铁架台   B、电火花计时器    C、220V交流电源   D、纸带   E、带夹子的重物  F、秒表   G、天平    H、刻度尺
    （1）其中不必要的器材有FG（填器材前面的字母）
    （2）下列实验步骤操作合理的顺序排列是ADBCEF（填写步骤前面的字母）
    A．将打点计时器竖直安装在铁架台上，
    B．接通电源，再松开纸带，让重物自由下落，
    C．取下纸带，更换新纸带（或将纸带翻个面）重新做实验，
    D．将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提纸带，
    E．选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度h1，h2，h3，…hn，计算出对应的瞬时速度v1，v2，v3，…，vn，
    F．分别算出$\frac{1}{2}$mv${\;}_{n}^{2}$和mghn，在实验误差范围内看是否相等．
    （3）在实验中，已知打点计时器所用电源频率为50Hz．已知当地的重力加速度g=10m/s2．所用重物的质量为0.50kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一点计作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，如图所示．经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为23.77cm、28.20cm、33.00cm、38.20cm．
    根据以上数据，可知打C点时重物的速度为2.50m/s重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于1.62J，动能的增加量等于1.56J．（取3位有效数字）

    分析 在验证机械能守恒的实验中，验证动能的增加量与重力势能的减小量是否相等，所以要测重锤下降的距离和瞬时速度，测量瞬时速度和下降的距离均需要刻度尺，不需要秒表，重锤的质量可测可不测．
    实验步骤操作的顺序：安装在铁架台，安装打点计时器，将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，打点，重复，选纸带，数据处理．

    解答 解：（1）在实验中需要刻度尺测量纸带上点与点间的距离从而可知道重锤下降的距离，以及通过纸带上两点的距离，求出平均速度，从而可知瞬时速度．纸带上相邻两计时点的时间间隔已知，所以不需要秒表．重锤的质量可测可不测，也不需要天平，
    故选：FG．
    （2）按照实验操作的步骤顺序：安装在铁架台，安装打点计时器（A），将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器（D），打点（B） 重复（C）选纸带（E），数据处理（F）．
    所以合理的顺序排列是A D B C E F．
    （3）根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小，有：
    vC=$\frac{0.3820-0.2820}{2×0.02}$=2.50m/s
    重力势能的减小量等于重力所做功，因此有：
    △Ep=mgh=0.5×9.8×0.33=1.62J
    动能的增量为：△Ek=$\frac{1}{2}×0.5×$（2.5）2=1.56J
    故答案为：（1）FG
    （2）A D B C E F
    （3）2.50；1.62；1.56；

    点评 该题考查到验证机械能守恒的实验目的、实验步骤、仪器的选取以及实验数据的处理和误差的分析．
    对于实验器材的选取要根据实验原理和所测量数据进行选取；纸带问题的处理时力学实验中常见的问题，我们可以纸带法实验中，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进一步根据要求来求出所要解决的问题．

    练习册系列答案
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    B．位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同
    C．动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程
    D．速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程
    E．物体运动方向指向平衡位置时，速度的方向与位移的方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同

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    15．如图所示，ABC是竖直放置的四分之一粗糙圆弧轨道，一木块从A点沿轨道滑下，第一次它从A点以v0=9m/s的初速滑下，到达底端C时速度大小仍为9m/s，第二次它从A点以v0′=7m/s的初速度滑下，则当它滑到C点时速度大小应是（　　）
    A．大于7m/sB．小于7m/sC．等于7m/sD．无法确定．

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    C．电动势的最大值为$\sqrt{2}$NBSw
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    19．在做利用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验时，某同学按照正确的操作所选的纸带如图所示，其中O点是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点．该同学用毫米刻度尺测量O点到A、B、C各点的距离，并记录在图中．已知电源的频率是50Hz．
    （1）这三个数据中，不符合有效数字读数要求的测量段是OC段，应记作15.70cm．
    （2）该同学用重物在OB段的运动来验证机械能守恒定律，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度，则该段重物的重力势能的减少量为1.22m，而动能的增加量为1.20m（结果均保留三位有效数字，重物的质量用m表示）．这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量＞动能的增加量 （选填“＞”“＜”或“=”），原因是纸带与限位孔间有摩擦或空气阻力．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

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    B．从aO边射入的粒子，出射点全部分布在ab边上
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