科目：高中物理 来源： 题型：

在《验证机械能守恒定律》的实验中，纸带上打出的点如图所示，若重物的质量为1千克，图中点P为打点计时器打出的第一个点，则从起点P到打下点B的过程中，重物的重力势能的减小量△E_P=

0.49

0.49

 J，重物的动能的增加量△EK=

0.48

0.48

J，由此得到的结论是

在误差允许的范围内机械能守恒

在误差允许的范围内机械能守恒

．（打点计时器的打点周期为0.02s，g=9.8m/s²，小数点后面保留两位）

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在《验证机械能守恒定律》的实验中，质量为m的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点进行测量，就可以验证机械能守恒定律．
①如图所示，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s₀，点A、C间的距离为s₁，点C、E间的距离为s₂，使用的交流电的频率为f，用以上给出的已知量写出C点速度的表达式为v_C=

(s1+s2)f

4

(s1+s2)f

4

，打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤的重力势能的减少量为

mg（s₀+s₁）

mg（s₀+s₁）

，利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a，则加速度的表达式为a=

(s2-s1)f2

4

(s2-s1)f2

4

．
②在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤带着纸带下落过程中存在着阻力的作用，若已知当地的重力加速度的值为g，用题目中给出的已知量表示重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小F=

mg-m

(s2-s1)f2

4

mg-m

(s2-s1)f2

4

．

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在《验证机械能守恒定律》的实验中：
（1）下列实验操作顺序正确合理的一项是

B

B

；（填序号）
A．先将固定在重物上的纸带穿过打点计时器，再将打点计时器固定在铁架台上
B．先用手提着纸带，使重物静止在打点计时器下方，再接通电源
C．先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源
D．先取下固定在重物上的打好点的纸带，再切断打点计器的电源
（2）质量 m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻记数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s²．（保留3位有效数字）：
①打点计时器打下记数点B时，物体的速度V_B=

0.973

0.973

m/s．
②从点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量△E_P=

0.476

0.476

J，动能的增加量△E_K=

0.473

0.473

 J．

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在《验证机械能守恒定律》的实验中，
（1）有下列器材可供选择：铁架台，打点计时器，复写纸，纸带，天平，秒表，导线，其中不必要的器材是

天平、秒表

天平、秒表

，还缺少的器材是

学生电源

学生电源

．
（2）关于本实验的操作，以下说法错误的是：

AC

AC

．
A．实验时，应先松开纸带使重锤下落，再接通电源
B．选点迹清晰，且第1、2两点间间距接近2mm的纸带进行测量
C．必须用天称出重锤的质量，以便计算锤的动能和重力势能
D．为了减少实验误差，重锤的质量应大些，体积尽量小些．

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在《验证机械能守恒定律》的实验中，打点计时器所接交流电频率为50Hz，当地重力加速度g=9.80m/s²．实验选用重锤质量为m（kg），从所打纸带中选择一条合适的纸带，纸带上连续的点A、B、C、D至第1点O的距离如图所示，则重锤从O运动到C，重力势能减少

5.50m

5.50m

 J．重锤经过C时的速度为

3.30

3.30

m/s．其动能增加

5.45m

5.45m

J．（结果保留3位有效数字）

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在《验证机械能守恒定律》的实验中
（1）如果已有了铁架台、电磁打点计时器、导线若干、刻度尺、重物、夹子外，还需要的器材是

低压交流电源

低压交流电源

和

纸带

纸带

（2）打点计时器所接交流电频率为50Hz，当地重力加速度g=9.80m/s²、实验选用重锤质量为1.00kg，从所打纸带中选择一条合适的纸带如图所示，此纸带头两点间的距离应接近

2mm

2mm

、把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为32.91cm、38.15cm、43.78cm、49.80cm、可知重物由0点运动到C点，重力势能的减少量等于

4.29

4.29

J，动能的增加量等于

4.23

4.23

 J（计算结果保留三位有效数字）

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在《验证机械能守恒定律》的实验中，质量m为1.0kg的重物自由下落，带动纸带打出一系列的点，如图所示．相邻计数点间的时间间隔为0.02s，距离单位为cm．
①起始点O到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量为△E_P=

6.85

6.85

 J，重锤动能的增加量为△E_K=

6.82

6.82

J．（保留三位有效数字）．
②通过计算，发现数值上△E_K小于△E_P，这是因为

空气阻力与探针与纸带间摩擦力

空气阻力与探针与纸带间摩擦力

．

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在《验证机械能守恒定律》的实验中，质量为m的重锤从高处由静止开始下落，重锤拖着的纸带通过打点计时器打出一系列点，对纸带上的点进行测量，就可以验证机械能守恒定律．
（1）如图所示，选取纸带上打出的连续A、B、C、D、E五个点，测出A点距起始点O的距离为s₀，点A、C间的距离为s₁，点C、E间的距离为s₂，交流电的频率为f，用以上给出的已知量写出C点速度的表达式：v_c=

(s1+s2)f

4

(s1+s2)f

4

；在OC这段时间内，重锤的重力势能的减少量为

mg（s₀+s₁）

mg（s₀+s₁）

；利用这个装置还可以测量重锤下落的加速度，则加速度的表达式为a=

(s2-s1)f2

4

(s2-s1)f2

4

．
（2）某同学上交的实验报告显示重锤的动能增加量略小于重锤的势能减少量，则出现这一问题的原因能是

D

D

（填序号）．
A、重锤的质量测量错误           B、该同学自编了实验数据
C、交流电源的频率不等于50Hz     D、重锤下落时受到的阻力过大．

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