机能实验学实验装置图

① 如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．（1）为完成此实验，除了图中所示器材，还需要的器材有_____

（1）A、需要刻度尺测量纸带上两点间的距离．故A正确
B、通过打点计时器计算时间，故不版需要权秒表．故B错误
C、该实验可不测质量，因为mgh=

1

2

mv²，即只验证gh=

1

2

v²即可，故C错误
D、打点计时器应该与交流电源连接．故D正确
故选：AD．
（2）不赞同，在验证机械能守恒的实验中，由于存在阻力物体实际下落的加速度小于重力加速度，所以不应当用重力加速度g来表示某位置的速度，
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，可以求出打纸带上点时小车的瞬时速度大小，即υ=

S3+S4

2T

．
故答案为：（1）AD（2）不赞同，υ=

S3+S4

2T

② DIS实验是利用现代信息技术进行的实验．学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，某组

①小球高度下降，故小球的重力势能应减小，动能增大，但总机械能不变，故版乙图表示重力势能的变化；权 丙图表示动能的变化，甲图表示机械能的变化；
②实验中用DIS测出的应为小球在各点时的动能，故应用到光电门传感器，而小球充当档光片的作用；
③由图可知，动能与势能的和近似与机械能相等，故说明在误差允许的范围内，在只有重力做功的情况下，小球的机械能守恒．
故答案为：（1）乙、丙、甲； （2）挡光片（或遮光片、遮光板），光电门传感器（或光电门、光电传感器）；
（3）在误差允许的范围内，在只有重力做功的情况下，小球的机械能守恒．

③ 用打点计时器“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示．（1）实验中______（填“需要”或“不需要”）

（1）因为我们是比较mgh、

1

2

mv²的v小关系，故m可约去比较，不需要用天平．
（2）应将回电火花打点计时答器接到220V交流电源；
（q）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v的误差．
（q）从图上看出，打点计时器先打出小点，与重物相连的纸带一端在实验时是处于下端，也就是计时器先打点的位置，所以纸带的左端与重物相连．
利用匀变速直线运动的推论
v_q=

62q

t2q

=

sq?s2

2T

E_kq=

1

2

mv_q²=

m(sq?s2)2

8T2

（六）以重物的运动起点小为参考点，q点的重力势能等于E₇=-mgh=-mgs_q ，在误差允许范围内，减小的重力势能等于增加的动能（m

(sq?s2)2

8T2

=mgs_q），就可验证机械能守恒．
故答案为：（1）不需要；（2）220V交流；（q）接通电源；（q）左端，

m(sq?s2)2

8T2

；&nbs7;（六）在误差允许范围内，减小的重力势能等于增加的动能．

④ 如图甲为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图，在实验中，已知电磁打点计时器工作周期T=0.02s，自由

①从纸带上抄可以看出0点为袭打出来的第一个点，速度为0，重物自由下落，初速度为0，所以应该先打出0点，而与重物相连的纸带在下端，应该先打点．所以纸带的左端应与重物相连．
②根据在匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得：
v_B=

xAC

2T

=

0.256?0.176

2×0.02

=2.0m/s
③重力势能减小量：△E_p=mgh=0.5×9.8×0.214 J=1.05J；
此过程中物体动能的增加量△E_k=

1

2

mv_B²=

1

2

×0.5×2²=1.0 J
故答案为：①左；②2.0；③1.05；1.0

⑤ 如图为某同学“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、

（1）打点计时器需接0～12V的交流电源，测量瞬时速度以及下降的距离需要米尺．打点计时器可以测量时间，不需要秒表．故选AD． （2）重力势能的减小量△E p =mgx 2 =0.5×9.8×0.4001J=1.96J． B点的瞬时速度 v B = x 1 2T = 0.0384 0.04 m/s=0.96m/s ， v E = x 3 2T = 0.1180 0.04 m/s=2.95m/s ，则动能的增加量 △ E K = 1 2 m( v E 2 - v B 2 ) = 1 2 ×0.5×(2.9 5 2 -0.9 6 2 )≈1.95J ． （3）结论是在误差允许的范围内，重锤下落过程中减少的重力势能等于它增加的动能． （4）实验产生误差的原因是纸带与打点计时器之间有摩擦． 故答案为：（1）AD（2）1.96，1.95 （3）在误差允许的范围内，重锤下落过程中减少的重力势能等于它增加的动能，或重锤在下落过程中的机械能守恒． （4）纸带与打点计时器之间有摩擦，重锤下落过程中受到空气阻力等．

⑥ 如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．（1）实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬

（1）该实验是验证机械能守恒定律的实验．因为我们知道自由落体运动只受重力，机械专能就守恒．如果把属重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证呢．
其中ABC三项都是运用了自由落体的运动规律求解的，故ABC错误．
故选D．
（2）vD＝

xCE

2T

＝

0.2347?0.1574

0.04

m/s=1.925m/s
所以力势能的减少量△E_P=mgh=0.190；
动能的增加量为△E_K=

1

2

mvD2=0.186
（3）①下落过程中存在阻力作用；②长度的测量时存在误差；
（4）重力势能减少量是mgh，增加的动能是

1

2

mv²，v可由纸带上求出．由mgh=

1

2

mv²，可知

1

2

v²=gh，所以

1

2

v²-h图线的斜率为g；
（5）根据g=

△x

T2

得：g=

(0.2347?0.1574)?(0.1574?0.0956)

0.042

=9.69m/s²．
故答案为：（1）（D）；（2）0.190；0.186
（3）①下落过程中存在阻力，②长度的测量时存在误差；
（4）

1

2

v²，h；
（5）9.69

⑦ 学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，某组同学在一次实验中，选择DIS以图象方式显

（1）在定来量研究机械能守自恒定律之前需要进行定性研究的实验，实验中用到图中的定位挡片，它的作用是观察受到阻挡后小球能否摆到另外一侧接近释放时的同一高度．
故选C．
（2）实验中用DIS测出的应为小球在各点时的动能，故传感器K的名称是光电门传感器．
（3）小球高度下降，故小球的重力势能应减小，动能增大，但总机械能不变，故乙图表示重力势能的变化； 丙图表示动能的变化，甲图表示机械能的变化；
故答案为：（1）C
（2）光电门传感器
（3）乙、丙和甲．