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“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．甲方案為用自由落體實驗驗證機械能守恒定律，乙方案為用斜面小車實驗驗正機械能守恒定律
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（1）比較這兩種方案，
 
（填“甲”或“乙”）方案好一些
（2）圖丙所示是該實驗中得到的一條紙帶，測得每兩個計數點間的距離如圖所示，已知每    兩個計數點之間的時間間隔T=0.1s，物體運動的加速度a=
 
；該紙帶是采用
 
（填“甲”或“乙”）實驗方案得到的．簡要寫出判斷依據
 
．
（3）如圖丁所示是用自由落體法驗證機械能守恒定律時得到的一條紙帶，我們選N點來驗證機械能守恒定律．下面-些計算打N點時紙帶下落速度的方法，其中正確的是
 
_（T為打點周期）
A．N點是第n個點，則vN=gnT     B．N是第n個點，則vN=g（n-1）T
C．vN=
xn+xn+1
2T
           D．vN=
dn+1+dn-1
2T
．
分析：①解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數據處理以及注意事項，能夠根據實驗裝置和實驗中需要測量的物理量進行選擇；②紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用逐差法可以求出物體運動的加速度；③根據勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度大小可以求出某點的瞬時速度．
解答：解：（1）機械能守恒的前提是只有重力做功，實際操作的方案中應該使摩擦力越小越好．故甲方案好一些．
（2）采用逐差法求解加速度．
xDE-xBC=2a1T2，
xCD-xAB=2a2T2，
a=
a1+a2
2
=4.8 m/s2
因a遠小于g，故為斜面上小車下滑的加速度．所以該紙帶采用圖乙所示的實驗方案．
（3）根據勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度大小可以求出某點的瞬時速度，可以求出N點的速度為：
 vN=
xn+xn+1
2T
，故ABD錯誤，C正確．
故選C．
故答案為：（1）甲　因為這個方案摩擦阻力小，誤差小，操作方便，所用實驗器材少
（2）4.8 m/s2，乙　因為物體運動的加速度比重力加速度小得多
（3）C
點評：書本上的實驗，我們要從實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數據處理、實驗注意事項這幾點去搞清楚，同時我們要加強物理基本規(guī)律在實驗中的應用．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，使質量為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，當地的重力加速度為g=9.80m/s2．那么：
（1）紙帶的
 
端（填“左”或“右”）與重物相連；
（2）根據圖中所得的數據，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（結果保留3位有效數字），由此可得出結論是
 
．

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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，不恰當的操作是
 
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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．根據測量的結果，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，當地重力加速度為g，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，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，表盤的示數如圖2所示，則該電阻阻值的測量值是
 
Ω．
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（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，選用重錘質量的大小不影響實驗的誤差
D．選用紙帶上任意兩點的數據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，已知重錘質量為m，當地重力加速度為g，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，用實驗測得的數據繪出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，當地重力加速度的值為9.80m/s2，測得所用重物的質量為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點B時，物體的速度vB=
0.975m/s
0.975m/s
； 從起點O到打下計數點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
；實驗的結論是
在誤差允許的范圍內機械能守恒
在誤差允許的范圍內機械能守恒
．

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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，當地的重力加速度為g=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驗證機械能守恒定律的目的
 
．（填“能”或“不能”）
（3）同學丁根據紙帶上的測量數據計算發(fā)現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，根據紙帶上的測量數據，他計算出阻力f=
 
N．
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