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使用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律打出一条纸带如图乙所示

 发布时间：2022-08-23 11:13:33

⑴ 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，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

（1）通过打点计时器计算时间，故不需要秒表，打点计时器应该与交流电源连接，需要刻度尺测量纸带上两点间的距离．故A、D正确，B、C错误．
（2）其中操作不当的步骤是：
B、将打点计时器接到电源的“交流”上
C、开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故选BC．
（3）利用匀变速直线运动的推论得：vc＝

xAE
tAE
＝
(s1+s2)f
4

故答案为：（1）AD
（2）BC
（3）
(s1+s2)f
4

⑵ 某同学安装如图甲的实验装置，验证机械能守恒定律．如图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带，现要取A、B

（1）从纸带上可以发现从左到右，相邻的计数点的距离越来越大，也就是说明速度内越来越大．容
与重物相连接的纸带先打出点，速度较小，所以实验时纸带的左端通过夹子和重物相连接．
（2）利用匀变速直线运动的推论得：
vB=

X2
2T
=
0.0480
0.04
=1.20m/s
（3）要验证机械能守恒定律，则要求出重力势能的变化量，所以还要测出AB之间的距离；
（4）根据机械能守恒，重物离地越高，重力势能越大，则动能越小，故动能随离地高度变化的曲线为图线B；
故答案为：（1）左；（2）1.20；
（3）AB之间的距离或hAB：（4）图线B．

⑶ (8分)用图甲所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50Hz，得到如图乙所示的纸带。选取纸带

⑴AB；⑵0.268，2.28；⑶纸带与打点计时器间的摩擦阻力及空气阻力。

⑷ 某同学用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验．图乙为实验中得到的一条纸带，在纸带上用0、1、

（1））①实验时，松开纸带与闭合电源开关的合理顺序是先闭合电源后开关松开纸带．
②根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度可知，知道3、5两点之间的距离可以计算出4点的速度，从而求出4点动能，
知道1、4两点之间的距离可以计算出重力势能的变化量．
③由于重物下落的过程中不可避免的要克服阻力做功，因此机械能越来越小．即原因是实验中存在阻力
④若采用的重力加速度比本地的重力加速度偏大，相当于物体下落时，受到竖直向下的拉力，根据功能关系可知，除了重力之外的外力做了正功，机械能增大．
即打后一个点时机械能都比打前一个点时机械能大．
故答案为：①先闭合电源后开关松开纸带；
②1、4两点之间的距离和3、5两点之间的距离；
③实验中存在阻力；
④大．

⑸ 使用如图 （a）所示的装置验证机械能守恒定律，打出一条纸带如图（b）所示．图（b）中O是打出的第一个点

（1）根据匀变速直线运动的规律可知，E点的速度为：
vE＝

s
2T

则O到E，动能专的增加量为：△属Ek＝
1
2
m
v
2

⑹ 用图甲所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50Hz，得到如图乙所示的纸带．选取纸带上打出

（1）抄A、为了减小纸带与限位孔之间的摩擦图甲中两限位孔必须在同一竖直线，A正确．
B、为了保证纸带在竖直方向做自由落体，实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直，B正确．
C、实验时，先接通打点计时器电源再放手松开纸带，故C错误．
D、为了减小测量数据h的相对误差，数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，D错误．
故选：AB．
（2）重物减少的重力势能为：
△Ep=mgh=mg（s0+s1）=0.1kg×9.8m/s2×（19.00+8.36）×10-2m≈0.27J
vc=

s1+s2
4T
=
0.0836+0.0988
0.08
=2.28m/s
（3）他继续根据纸带算出各点的速度v，量出下落距离h，并以
v2
2
为纵轴、以h为横轴画出的图象，
根据
1
2
v2=gh可知，应为过原点的直线，C正确、ABD错误．
故选：C
（4）由于阻力的作用重物减小的重力势能总是略大于增加的动能，这里的阻力主要来源于重物受到的空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦阻力．
故答案为：（1）AB；（2）2.68（2.67～2.69都算对），2.28；（3）C；（4）重物受到空气阻力或纸带与打点计时器之间的摩擦阻力

⑺ 某实验小组利用图（甲）所示装置进行验证机械能守恒定律的实验．图（乙）是一条实验中所打的纸带，O点是

（1）A、验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不必要测量物体的质量．故A错误

1
2
×0.1×3.102=0.481J．
（3）vD=3.10m/s，vD2＝3.102＝9.61m2/s2．
图线如图所示．验证重锤在自由下落过程中机械能守恒的依据是图线为通过坐标原点的一条直线，斜率与2g基本相等．
故答案为：（1）CD，（2）0.487，0.481．（3）3.10，9.61，如图所示，图线为通过坐标原点的一条直线，斜率与2g基本相等．

⑻ (10分) 某同学安装如图甲的实验装置，验证机械能守恒定律。如图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带，现

（1）220V（2）左（3）1.20（4）AB之间的距离或h AB （5）图线B

⑼ 如图甲是某同学验证《机械能守恒定律》的实验及打出的一条纸带的一部分： （1）打出的纸带如图乙所示，

（1）重锤拉着纸带做加速运动，相等时间内的位移越来越大，知实验时纸带的左端与重物相连接．
（2）在实验中，该同学发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能，原因是空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力做功消耗了一部分能量．故选：C．
（3）当打点到B时，重锤的重力势能减少了0.191J，动能增加了0.190J，据此可以得出的结论是在误差允许的范围内机械能守恒．
故答案为：（1）左（2）C，（3）在误差允许的范围内机械能守恒．

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