2
『貳』 用如圖甲所示的實驗裝置驗證m1、m2組成的系統機械能守恆．m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一
①由於每相鄰兩個計數點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數點間的時間間隔T=0.1s，
根據在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度大小等於該過程中的平均速度，
可知打第5個點時的速度為：
v5=
=2.4m/s，
②物體的初速度為零，所以動能的增加量為：
△E
K=
（m
1+m
2）v
52=
×0.2×2.4
2J=0.58J
重力勢能的減小量等於物體重力做功，故：△E
P=W=mgh=0.59J；
由此可知動能的增加量和勢能的減小量基本相等，因此在誤差允許的范圍內，m
1、m
2組成的系統機械能守恆．
③本題中根據機械能守恆可知，mgh=
mv
2，
即有：
v
2=gh，所以出
v
2-h圖象中圖象的斜率表示重力加速度，
由圖可知，斜率k=9.7，故當地的實際重力加速度g=9.7m/s
2．
故答案為：①2.4，②0.58，0.59，③9.7．
『叄』 用如圖甲實驗裝置驗證m1、m2組成的系統機械能守恆．m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的
（1）打點計時器使用交流電源，實驗時，先接通電源，再釋放紙帶．故B、C錯誤．
故選BC．
（2）v5＝＝m/s=2.4m/s，
則系統動能的增量△Ek＝(m1+m2)v52＝×0.2×2．42J=0.576J≈0.58J．
得出的結論：在誤差允許的范圍內，m1、m2組成的系統機械能守恆．
（3）根據(m1?m2)gh＝(m1+m2)v2，解得g＝v2．
故答案為：（1）BC（2）0.58在誤差允許的范圍內，m1、m2組成的系統機械能守恆（3）g=v2
『肆』 某同學用如圖甲所示的裝置驗證機械能守恆定律，他將兩物塊A和B用輕質細繩連接並跨過輕質定滑輪，B下端連
（1）計數點5的瞬時速度v5＝＝m/s=2.4m/s；則系統動能的增加量△Ek＝(mA+mB)v52=×0.4×2．42＝1.15J．
系統重力勢回能的減小量△Ep=（答mA-mB）gx=0.2×9.8×（38.4+21.6）×10-2J=1.18J．
在誤差允許的范圍內，mA、mB組成的系統機械能守恆；
（2）根據系統機械能守恆定律得，(mA?mB)gh＝(mA+mB)v2，
解得v2＝gh
圖線的斜率k=g=
代入數據得，g=9.7m/s2．
故答案為：（1）1.15，1.18，在誤差允許的范圍內，mA、mB組成的系統機械能守恆；
（2）9.7．
『伍』 某同學用圖（甲）的裝置驗證機械能守恆定律：（1）安裝打點計時器時，穿過紙帶的兩個限位孔必須處在_____
①要減小限位孔對紙帶的摩擦阻力，兩個限位孔一定要處在同一條豎直線上；
②為增加有效點個數，要先接通電源，後釋放紙帶；
③勻變速運動，速度均勻變化，v3變化大，不在誤差范圍內；
④根據機械能守恆定律，有：mgh=
mv
2，
解得：v
2=2gh；
故斜率k=2g，g=
；
由於阻力的存在，實際加速度偏小，故g值偏小；
故答案為：（1）豎直（2）紙帶（3）v
3（4）
，偏小
『陸』 某小組同學利用如圖甲所示的裝置來探究機械能守恆定律
當打點計時器打到B點時重錘的重力勢能比開始下落時減少了△Ep=mgh2=m×9.80×0.1915J=1.88mJ．計數點之間回的時間間隔答為：T=0.04s；根據某段時間內的平均速度等於中間時刻的瞬時速度求出B點的瞬時速度為：vB=h3?h12T=27.86?12.012×0.04×10?2=1.98m/s因此重錘動能的增加量為：△Ek=12mv
2B=12×m×（1.98）2=1.96mJ；動能的增加量大於重力勢能的減小量原因可能是做實驗時先釋放了紙帶然後再合上打點計時器的電鍵（或「接通打點計時器是重錘已經具有初速度」、「重錘下落初速度不為零」、「釋放紙帶時手抖動了」等等）．故答案為：1.88m，1.96m，該實驗小組做實驗時先釋放了紙帶，然後再合上打點計時器的電鍵，或者釋放紙帶時手抖動了．
『柒』 某同學利用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恆定律．弧形軌道末端水平，離地面的高度為H．將鋼球從軌道
（1）物體在光滑軌道上下落時，機械能守恆有：mgh=
mv
2 ①
平拋後有：S=v
0t ②
H=
gt
2 ③
聯立①②③解得：S
2=4Hh．
（2）對比實驗結果與理論計算得到的s
2-h關系圖線中發現：自同一高度靜止釋放的鋼球，也就是h為某一具體數值時，理論的s
2數值大於實驗的s
2數值，根據平拋運動規律知道同一高度運動時間一定，所以實驗中水平拋出的速率小於理論值．所以圖線b是實驗得到的S
2-h圖線．
（3）由於客觀上，軌道與小球間存在摩擦，機械能減小，因此會導致實際值比理論值小．小球的轉動也需要能量維持，而機械能守恆中沒有考慮重力勢能轉化成轉動能的這一部分，也會導致實際速率明顯小於「理論」速率．
所以造成上述誤差的可能原因是小球與軌道間存在摩擦力．
故答案為：（1）4Hh．
（2）b．
（3）小球與軌道間存在摩擦力．