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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。

（1）比較這兩種方案，_____    (填“甲”或“乙”)方案好些，主要理由是       。
（2）某小組的同學選用圖甲的方案實驗，進行了如下操作,其中錯誤的是    。
A．將打點計時器豎直固定在鐵架臺上。
B．將長約0.5m的紙帶用小夾子固定在重物上后穿過打點計時器，用手提著紙帶，使重物靜止在靠近打點計時器的地方。
C．先松開紙帶，再接通電源，讓重物自由下落，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點。
D．換幾條紙帶，重復上面實驗。
E．在打出的紙帶中挑選第一、第二兩點間距接近2mm，且點跡清楚的紙帶進行測量，先記下O點（第一個點）的位置，再從后面較清晰的任意點開始依次再取四個計數點A、B、C、D，求出相應位置對應的速度及其下落的高度。
F．將測量數據及計算結果填入自己設計的表格中。
G．根據以上測得數據計算重力勢能的減少量和對應的動能的增加量，驗證機械能守恒定律。
（3）選出一條紙帶如圖所示，其中O點為起點，A、B、C為三個計數點，打點計時器打點周期為0.02s，用最小刻度為mm的刻度尺，測得OA=11.13cm，OB=17.69cm，OC=25.9cm。這三個數字中不符合有效數字要求的是         ，重錘的質量為m=0.2kg，根據以上數據，求當打點針打到B點時重錘的重力勢能比開始下落時減少了            J；這時它的動能增加量是         J。（g取10m/s²，結果保留三位有效數字）

（4）實驗中往往出現重錘動能的增加量小于重力勢能的減少量的情況，其主要原因是。

（1）甲；甲方案比乙方案阻力影響小（2）C（3）25.9cm或OC 0.354 0.335~0.350之間
（4）　重錘在下落的過程中克服阻力做功導致機械能減小

試題分析：（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，因為這個方案摩擦阻力較小，誤差小，操作方便，實驗器材少．
（2）應該先接通電源后釋放紙帶，這樣可以得到更多的數據
（3）根據刻度尺的讀數要求可知，應估讀到0.1mm即0.01cm，所以不符合要求的是25.9cm，應寫成25.90cm．
到B點減小的重力勢能為

打B點是的速度

，所以動能

（4）重錘在下落的過程中克服阻力做功導致機械能減小可見在忽略誤差的情況下，重錘的機械能守恒．
點評：明確每個實驗的實驗原理，是求解有關實驗問題的關鍵．

練習冊系列答案

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相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（8分）某同學用如圖甲的裝置驗證機械能守恒定律．

（1）安裝打點計時器時，紙帶的兩個限位孔必須處在同一線上．
（2）接通電源，讓打點計時器正常工作后，松開．
（3）將紙帶上打出第一個點記為0，并在離0點較遠的任意點依次選取幾個連續的點，分別記為1，2，3，….量出各點與0點的距離h，算出各點對應的速度，分別記為v₁至v₆，數據如下表：

代表符號	v₁	v₂	v₃	v₄	v₅	v₆
數值（m/s）	2.80	2.99	3.19	3.48	3.59	3.78

表中有一個數據有較大誤差，代表符號為．
（4）修正數據后，該同學計算出各點對應速度的平方值，并作v²–h圖象，如圖乙所示，若得出的直線斜率為k，則可測出重力加速度g = ．與真實值相比，測出的g值．（填“偏小”或“偏大”）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖為驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖．回答下列問題：

(1)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：

A．按照圖示的裝置安裝器材。

B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上。

C．用天平測出重錘的質量。

D．先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶，再更換紙帶重復多次。

E．選擇一條合適的紙帶，測量紙帶上某些點間的距離
F．根據測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。
其中操作不當的步驟是____________，非必需的步驟是____________。
(2) 如果以v²為縱軸，以h為橫軸，根據實驗數據繪出的v²—h圖象，該圖象是　　_________，該圖線的斜率等于_____________________。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

（1）“嫦娥一號”和“嫦娥二號”衛星相繼完成了對月球的環月飛行，標志著我國探月工程的第一階段已經完成。設“嫦娥二號”衛星環繞月球的運動為勻速圓周運動，它距月球表面的高度為h，已知月球的質量為M、半徑為R，引力常量為G，則衛星繞月球運動的向心加速度a= ，線速度v= 。
（2）某實驗小組利用圖示的裝置探究加速度與力、質量的關系。

①下列做法正確的是                ，（填字母代號）
A.調節滑輪的高度，使牽引木塊的細繩與長木板保持平行
B.在調節木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上
C.實驗時，先放開木塊再接通打點計時器的電源
D.通過增減木塊上的砝碼改變質量時，不需要重新調節木板傾斜度
②為使砝碼桶及桶內砝碼的總重力在數值上近似等于木塊運動時受到的拉力，應滿足的條件是砝碼桶及桶內砝碼的總質量                  木塊和木塊上砝碼的總質量。（填“遠大于”、“遠小于”或“近似等于“）
③甲、乙兩同學在同一實驗室，各取一套圖示的裝置放在水平桌面上，木塊上均不放砝碼，在沒有平衡摩擦力的情況下，研究加速度a與拉力F的關系，分別得到圖中甲、乙兩條直線。設甲、乙用的木塊質量分別為m_甲、m_乙，甲、乙用的木塊與木板間的動摩擦因數分別為μ_甲、μ_乙，由圖可知，m_甲        m_乙，μ_甲      μ_乙。（填“大于”、“小于”或“等于”）

（3）要測繪一個標有“3V 0.6W”小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，并便于操作。已選用的器材有：
電池組（電動勢為4.5V，內阻約1Ω）；
電流表（量程為0

250mA，內阻約5Ω）；
電壓表（量程為0

3V，內阻約3kΩ）；
電鍵一個、導線若干。
①實驗中所用的滑動變阻器應選下列中的（填字母代號）。
A.滑動變阻器（最大阻值20Ω，額定電流1A）
B.滑動變阻器（最大阻值1750Ω，額定電流0.3A）
②實驗的電路圖應選用下列的圖（填字母代號）。

③實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示。如果將這個小燈泡接到電動勢為1.5V，內阻為5Ω的電源兩端，小燈泡消耗的功率是 W。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在實驗操作前應該對實驗進行適當的分析。研究平拋運動的實驗裝置示意如圖。小球每次都從斜槽的同一位置無初速度釋放，并從斜槽末端水平飛出。改變水平板的高度，就改變了小球在板上落點的位置，從而可描繪出小球的運動軌跡。某同學設想小球先后三次做平拋，將水平板依次放在如圖1、2、3的位置，且1與2的間距等于2與3的間距。若三次實驗中，小球從跑出點到落點的水平位移依次是x₁，x₂，x₃，機械能的變化量依次為△E₁，△E₂，△E₃，忽略空氣阻力的影響，下面分析正確的是

A．x₂- x₁= x₃-x₂，△E₁=△E₂=△E₃

B．x₂- x₁>x₃- x₂，△E₁=△E₂=△E₃

C．x₂- x₁>x₃- x_2,，△E₁<△E₂<△E₃

D．x₂- x₁< x_3-x₂，△E₁<△E₂<△E₃

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

用如圖所示的裝置驗證小球做自由落體運動時機械能守恒，圖中O為釋放小球的位置，A、B、C、D為固定速度傳感器的位置且與O在同一條豎直線上。

（1）若當地重力加速度為g，還需要測量的物理量有__________。
A．小球的質量m
B．小球下落到每一個速度傳感器時的速度v
C．小球下落到每一個速度傳感器時下落的高度h
D．小球下落到每一個速度傳感器時所用的時間t
（2）作出v²—h圖象，由圖象算出其斜率k，當k=____________可以認為小球下落過程中機械能守恒。
（3）寫出對減小本實驗誤差有益的一條建議：_______________________________________
________________________。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

某實驗室可利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動能定理”。如圖，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的輕細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用速度傳感器記錄小車通過A、B時的速度大小中車中可以放置砝碼。

實驗主要步驟如下：
①測量小車（包括拉力傳感器）的質量M₁；把細線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路；
②將小車停在靠右方的C位置，接通電源后釋放小車，小車在細線拉動下運動，記錄細線拉力及小車通過A、B時的速度。
③在小車中增加砝碼或重復②的操作。
（2）下表是他們測得的一組數據，其中M是M₁與小車中砝碼質量之和，

是兩個速度傳感器記錄速度的平方差，可以據此計算出動能變化量△E，F是拉力傳感器受到的拉力，W是F在A、B間對小車所作的功。表格中的△E₃=             ，W₃=             。（結果保留三位有效數字）
（3）分析下表，在誤差范圍內你可以得到的結論是                                ；
造成誤差的原因                                                             。
數據記錄表

次數	M/kg	/(m/s)²	△E/J	F/N	W/J
1	0.500	0.760	0.190	0.400	0.200
2	0.500	1.65	0.413	0.840	0.420
3	0.500	2.40	△E₁	1.220	W₃
4	1.000	2.40	1.20	2.420	1.21
5	1.000	2.84	1.42	2.860	1.43

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

某同學設計了一個“探究加速度a與物體所受合力F及質量m關系”的實驗,圖甲為實驗裝置簡圖.
（1）該實驗應采用法，在探究加速度a與物體質量m關系時，應保持不變（選填“砂和砂桶質量”或“小車質量”），同時實驗還要求砂和砂桶質量小車質量(選填“遠大于”或“遠小于”)。
圖乙為某次實驗用打點計時器測得的紙帶，已知交流電的頻率為50Hz，根據紙帶可求出小車的加速度大小為 m/s²。(保留兩位有效數字)

(2)在利用打點計時器和小車來做“探究加速度a跟F、m之間關系”的實驗時,下列說法中正確的是( )

A．連接砝碼盤和小車的細繩應跟長木板保持平行

B．平衡摩擦力時,應將砝碼盤及盤內砝碼通過定滑輪拴在小車上

C．小車釋放前應靠近打點計時器,且應先接通電源再釋放小車

D．平衡摩擦力后,若改變小車和砝碼的總質量后需要重新平衡摩擦力

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

在“驗證機械能守恒定律”的實驗中：
（1）實驗中（填需要或不需要）用天平測量重物的質量m。開始打點計時的時候，接通電源和松開紙帶的順序應該是，先_______________。
（2）供選擇的重物有以下四個，應選擇．

A．質量為100 g的木球	B．質量為10 g的砝碼
C．質量為200 g的鉤碼	D．質量為10 g的塑料球

（3）使用質量為m的重物和打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，在選定的紙帶上依次取計數點如圖所示，紙帶上所打的點記錄了物體在不同時刻的位置，那么紙帶的　　端（填左或右）與重物相連．設相鄰計數點的時間間隔為T，且O為打下的第一個點。當打點計時器打點“3”時，物體的動能表達式為。

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