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实验题 较易0.85 引用4 组卷664
用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压为6 V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量验证机械能守恒定律：

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C．用天平测出重锤的质量；
D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
E．测量纸带上某些点间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
其中没有必要进行的步骤是_______，操作不当的步骤是_______．（将其选项对应的字母填在横线处）

（2）已知打点计时器所用电源的频率为50Hz．查得当地的重力加速度g＝9.80m/s2．测得所用重物的质量为1.00kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，每两个计数点之间有四点未画出，另选连续的3个计数点A、B、C作为测量的点，如图所示．经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为50.50cm、86.00cm、130.50cm．根据以上数据，计算出打B点时重物的瞬时速度vB＝_____m/s；重物由O点运动到B点，重力势能减少了_______J，动能增加了_______J（保留3位有效数字）．并可得出的结论是____________________________．
2018·福建漳州·二模
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知识点：验证机械能守恒定律的实验步骤与数据处理验证机械能守恒定律的注意事项和误差分析 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6v的交流电荷直流电两种．重锤从高处静止开始下落，重锤上拖着的纸袋打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律．

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A. 按照图示的装置安装器件
B. 将打点计时器接到电源的“直流输出”上
C. 用天平测出重锤的质量
D. 释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带
E. 测量纸带上某些点间的距离
F. 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因．
答：________________________________________________________________________________________________________

（2）某同学按照正确的操作选得纸带如右．其中O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到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位cm）．
该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，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点对应的物体的即时速度，则该段重锤重力势能的减少量为____________，而动能的增加量为____________，（均保留3为有效数字，重锤质量用m表示）．这样验证的系统错误总是使重力势能的减少量____________动能的增加量（选填“大于”、“小于”或“等于”）原因是____________；
该同学又在纸带上继续选取计数点D、E、F······后，测量它们到起始点O的距离h,并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘-h图象去研究机械能是否守恒．若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的-h图象是图中的________________．
用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压为的交流电和直流电两种，重锤从高处由静止开始下落，打点计时器在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C．用天平测出重锤的质量；
D．先释放纸带，再接通电源，打出一条纸带；
E．用秒表测出重锤下落的时间；
F．测量纸带上某些点间的距离；
G．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
其中没必要进行或不影响实验结果的步骤是____________（填选项）；
其中操作错误的步骤是____________（填选项）；
（2）在实验中，重锤的质量，重锤自由下落得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为，那么从打点计时器打下第一个点P到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量________，此过程中重锤动能的增加量________；（取，结果保留三位有效数字）

（3）用表示各计数点的速度，表示各计数点到P点的距离，以为纵轴，以为横轴，根据实验数据绘出的图线，若图线的斜率等于某个物理量的数值时，说明重锤下落过程中机械能守恒，该物理量是____________________________。
某同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，可提供输出电压为6V的交流电和直流电两种，交流电的频率为50Hz，重锤从高处由静止开始下落，在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点测量并分析，即可验证机械能守恒定律。

（1）他进行了下面几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上；
C．用天平测出重锤的质量；
D．先释放纸带，后接通电源，打出一条纸带；
E．测量纸带上某些点间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
其中操作不当的步骤是___________没有必要进行的步骤是___________。（填选项字母）
（2）该同学进行正确操作后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图乙所示。其中O点为起始点，为六个计时点。根据纸带上的测量数据分析可知，打B点时重锤的速度为___________m/s，重锤的加速度为___________。（保留三位有效数字）

（3）该同学通过计算数据及查阅资料发现，重锤的加速度与当地的重力加速度相差较大，为此他对实验设计进行了改进，用如图丙所示的实验装置来验证机械能守恒定律。通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用毫米刻度尺测出之间的距离h，用游标卡尺测得小铁球的直径d。重力加速度为g。实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束。则小铁球通过光电门时的瞬时速度___________。如果满足关系式___________，就可验证机械能守恒定律。

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