“驗證機(jī)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(jìn)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(xué)分別用下列不同的方法進(jìn)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(jī)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(yīng)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(jī)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(yīng)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(jī)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(jī)械能守恒定律是較好的方法．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)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(jī)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(dāng)?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(yīng)取圖中O點到
 
點來驗證機(jī)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(jī)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(dāng)?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(fù)幾次
D．選擇一條理想的紙帶，對其進(jìn)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(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，則B點的速度表達(dá)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(jī)械能是否守恒，則需滿足
 
關(guān)系，物體的機(jī)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(dá)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(xué)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(xué)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(jìn)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(jìn)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(jī)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(jìn)行測量，即可驗證機(jī)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(jī)械能守恒定律
②按圖3所示安裝好實驗裝置，正確進(jìn)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(dāng)?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(jī)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(biāo)，以各點速度的平方v2為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)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(jī)械能守恒定律》的實驗中，打點計時器所用電源為50Hz，當(dāng)?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(xué)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(xué)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(jī)械能守恒
在誤差允許的范圍內(nèi)機(jī)械能守恒
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在驗證機(jī)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(dāng)?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(xué)用v
 
2
B
=2gsOB，乙同學(xué)用vB=
SAC
2T
其中所選擇方法正確的是
 
（填“甲”或“乙”）同學(xué)．
（2）若同學(xué)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(jī)械能守恒定律的目的
 
．（填“能”或“不能”）
（3）同學(xué)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(yán)格相等，他認(rèn)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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