“驗證機械能守恒定律”的實驗可以采用如圖所示的甲或乙方案來進行．
（1）比較這兩種方案，
甲
甲
（選填“甲”或“乙”）方案好些，理由是
該方案摩擦阻力小，誤差小，操作方便
該方案摩擦阻力小，誤差小，操作方便
．

（2）如圖丙是該實驗中得到的一條紙帶，測得每兩個計數(shù)點間的距離如圖中所示，已知每兩個計數(shù)點之間的時間間隔T=0.1s．物體運動的加速度a=
4.83m/s
 
2
 
4.83m/s
 
2
 
；該紙帶是采用
乙
乙
（選填“甲”或“乙”）實驗方案得到的，簡要寫出判斷依據(jù)
物體的加速度比重力加速度小得多
物體的加速度比重力加速度小得多
．
（3）如圖丁所示是采用甲方案時得到的一條紙帶，在計算圖中N點速度時，幾位同學分別用下列不同的方法進行，其中正確的是
B
B

A．vN=gnT    B．vN=
xn+xn+1
2T
  C．vN=
dn+1+dn-1
2T
  D．vN=g（n-1）T．
分析：（1）題的關(guān)鍵是明確機械能守恒的條件是只有重力做功，甲方案阻力影響較小，乙方案阻力影響較大，所以甲方案好；（2）應根據(jù)△x=
at
2
 
求加速度，注意利用“二分法”求平均加速度的方法；（3）要根據(jù)
v
 
t
2
公式=
x
t
來求瞬時速度．
解答：解：（1）機械能守恒定律的條件是只有重力做功，甲方案中摩擦阻力小，誤差小，且操作方便，故可采用圖甲方案．
（2）考慮將紙帶計數(shù)點B到F等效分成兩段BD和DF，根據(jù)△x=a
t
2
 
可得a=
(s
 
3
+s
 
4
)-
(s
 
1
+s
 
2
)
(2T
)
2
 
，代入數(shù)據(jù)可得a=4.83m/
s
2
 
，該紙帶是采用乙方案得到的，因為物體的加速度比重力加速度小的多．
（3）應根據(jù)
v
 
t
2
=
x
t
來求N點的瞬時速度，所以
v
 
N
=
x
 
n
+x
 
n+1
2T
，所以B正確．
故答案為（1）甲，該方案摩擦阻力小，誤差小，操作方便．
        （2）4.83m/s
 
2
 
，物體的加速度比重力加速度小得多．
        （3）B
點評：驗證機械能守恒定律的實驗方案很多，關(guān)鍵是要滿足只有重力做功的條件且操作方便才行，可以說明用自由落體運動來驗證機械能守恒定律是較好的方法．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，使質(zhì)量為m=1kg的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示．O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點（其他點未畫出）．已知打點計時器每隔0.02s打一點，當?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2．那么：
（1）紙帶的
 
端（填“左”或“右”）與重物相連；
（2）根據(jù)圖中所得的數(shù)據(jù)，應取圖中O點到
 
點來驗證機械能守恒定律；
（3）從O點到（2）問中所取的點，則記錄B點時，重物速度vB=
 
 m/s．重物重力勢能的減少量△Ep=
 
J，動能增加量△Ek=
 
J（結(jié)果保留3位有效數(shù)字），由此可得出結(jié)論是
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在利用自由落體法驗證機械能守恒定律的實驗中：
（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟，不恰當?shù)牟僮魇?!--BA-->
 
．精英家教網(wǎng)
A．按照圖示的裝置安裝器件
B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上
C．釋放懸掛紙帶的夾子后，再接通電源開關(guān)打出一條紙帶，重復幾次
D．選擇一條理想的紙帶，對其進行測量
E．根據(jù)測量的結(jié)果，驗證gh與
12
v2是否相等
（2）從打出的幾條紙帶中挑選最理想的紙帶的要求是
 
，若某小組打出一條紙帶，測得前兩個點間的距離為4.0mm，說明該小組操作過程存在錯誤，錯誤原因可能是
 
．
（3）如圖所示是實驗中測得的一條紙帶，各點距O點的距離分別為d1，d2，d3，…，各相鄰點間的時間間隔為T，當?shù)刂亓铀俣葹間，則B點的速度表達式為vB=
 
．若B點和D點的速度vB、vD為已知量，要驗證物體從B到D的過程中機械能是否守恒，則需滿足
 
關(guān)系，物體的機械能守恒
（4）由這條紙帶還可以研究該重物下落過程的加速度，請寫出計算加速度的表達式
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）用多用電表可以測量電流、電壓和電阻．
某同學用多用電表的“V”擋測量家庭電路的電壓，示數(shù)如圖1所示，則此時電壓的測量值為
 
V．
該同學用多用電表“Ω”擋測量電阻阻值時，先選好倍率擋位后，再用表筆連接待測電阻進行讀數(shù)，則在他的測量過程中缺少的步驟是
 
．若按正確步驟進行測量，表盤的示數(shù)如圖2所示，則該電阻阻值的測量值是
 
Ω．
精英家教網(wǎng)
（2）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，利用重錘拖著紙帶自由下落，通過打點計時器并打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律．
①在實驗過程中，下列說法正確的是：
 
．
A．必須使用的測量儀器有：打點計時器、天平和刻度尺
B．打點計時器的兩個限位孔要在同一豎直線上
C．實驗中其他條件相同時，選用重錘質(zhì)量的大小不影響實驗的誤差
D．選用紙帶上任意兩點的數(shù)據(jù)都可以驗證機械能守恒定律
②按圖3所示安裝好實驗裝置，正確進行實驗操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖4所示．圖中O點為打點起始點，且速度為零．選取紙帶上打出的連續(xù)點A、B、C、…，測出其中E、F、G點距打點起始點O的距離分雖為h1、h2、h3，已知重錘質(zhì)量為m，當?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點周期為T．為難此實驗過程中機械能是否守恒，需要計算出從打下O點到打下F點的過程中，重錘重力熱能的減少量△EP=
 
，動能的增加量△EK=
 
（用題中所給字母表示）．
③以各點到起始點的距離h為橫坐標，以各點速度的平方v2為縱坐標建立直角坐標系，用實驗測得的數(shù)據(jù)繪出v2-h圖線，如圖5所示．從v2-h圖線求得重錘下落的加速度g′=
 
m/s2．（保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）在《驗證機械能守恒定律》的實驗中，打點計時器所用電源為50Hz，當?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg，甲、乙、丙三學生分別用同一裝置打出三條紙帶，量出各紙帶上第1、2兩點間的距離分別為0.18cm、0.19cm、0.25cm，從紙帶中可看出
丙
丙
學生在操作上肯定有錯誤，可能的原因是
先放手后插電源
先放手后插電源
．
（2）在一次實驗中，質(zhì)量m=1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如圖所示（相鄰計數(shù)點時間間隔為0.02s），單位cm，那么紙帶的
左
左
端與重物相連； 打點計時器打下計數(shù)點B時，物體的速度vB=
0.975m/s
0.975m/s
； 從起點O到打下計數(shù)點B的過程中重力勢能減少量△EP=
0.49J
0.49J
； 此過程中物體動能的增加量△EK=
0.48J
0.48J
（g=9.80m/s2）； 通過計算，數(shù)值上△EP
＞
＞
△EK（填“＞”、“=”、或“＜”），這是因為
運動過程存在阻力
運動過程存在阻力
；實驗的結(jié)論是
在誤差允許的范圍內(nèi)機械能守恒
在誤差允許的范圍內(nèi)機械能守恒
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在驗證機械能守恒定律的實驗中，使質(zhì)量為m=200g的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示．O為紙帶下落的起始點，A、B、C為紙帶上選取的三個連續(xù)點．已知打點計時器每隔T=0.02s打一個點，當?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8m/s2，那么
（1）計算B點瞬時速度時，甲同學用v
 
2
B
=2gsOB，乙同學用vB=
SAC
2T
其中所選擇方法正確的是
 
（填“甲”或“乙”）同學．
（2）若同學丙不慎將上述紙帶從OA之間扯斷，他僅利用A點之后的紙帶能否實現(xiàn)驗證機械能守恒定律的目的
 
．（填“能”或“不能”）
（3）同學丁根據(jù)紙帶上的測量數(shù)據(jù)計算發(fā)現(xiàn)重物和紙帶下落過程中重力勢能的減少量和動能的增加量并非嚴格相等，他認為主要原因是重物和紙帶下落過程中所受的阻力引起的，根據(jù)紙帶上的測量數(shù)據(jù)，他計算出阻力f=
 
N．
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