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F．實驗結果總是動能增加略小于勢能減小【查看更多】

如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點的痕跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。

（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件；

B、將打點計時器接到電源的直流輸出端上；

C、用天平測量出重錘的質量；

D、釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關打出一條紙帶；

E、測量打出的紙帶上某些點之間的距離；

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。

請指出其中沒有必要進行的或者操作不恰當的步驟，將其選項對應的字母填寫在下面的空行內，并說明其原因。

__________________；__________________；__________________。

（2）在上述實驗中，設質量m＝1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如下圖所示，相鄰計數點的時間間隔為0.02s，長度單位：cm，當地的重力加速度g＝9.80m/s²．那么：從起點O到打下計數點B的過程中，重力勢能的減小量為ΔE_P＝ J，物體動能的增加量ΔE _K＝ J。（均取兩位有效數字）

（3）在驗證機械能守恒定律的實驗中發現，即使操作規范、數據測量及數據處理都很準確的前提下，該實驗求得的ΔE_P也總是略大于ΔE _K，這是實驗存在系統誤差的必然結果，試分析該系統誤差產生的主要原因是。

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如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點的痕跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。

（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件；

B．將打點計時器接到電源的直流輸出端上；

C．用天平測量出重錘的質量；

D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關打出一條紙帶；

E、測量打出的紙帶上某些點之間的距離；
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。
請指出其中沒有必要進行的或者操作不恰當的步驟，將其選項對應的字母填寫在下面的空行內，并說明其原因。
__________________；__________________；__________________。
（2）在上述實驗中，設質量m＝1kg的重錘自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如下圖所示，相鄰計數點的時間間隔為0.02s，長度單位：cm，當地的重力加速度g＝9.80m/s²．那么：從起點O到打下計數點B的過程中，重力勢能的減小量為ΔE_P＝ J，物體動能的增加量ΔE_K＝ J。（均取兩位有效數字）

（3）在驗證機械能守恒定律的實驗中發現，即使操作規范、數據測量及數據處理都很準確的前提下，該實驗求得的ΔE_P也總是略大于ΔE_K，這是實驗存在系統誤差的必然結果，試分析該系統誤差產生的主要原因是。

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（1）某同學用如圖1所示的裝置進行“驗證動量守恒定律”的實驗：

①先測出可視為質點的兩材質相同滑塊A、B的質量分別為m、M及滑塊與桌面間的動摩擦因數μ．
②用細線將滑塊A、B連接，使A、B間的輕彈簧處于壓縮狀態，滑塊B恰好緊靠桌邊．
③剪斷細線，測出滑塊B做平拋運動的水平位移x₁，滑塊A沿水平桌面滑行距離為x₂（未滑出桌面）．
為驗證動量守恒定律，寫出還需測量的物理量及表示它們的字母______；如果動量守恒，需要滿足的關系式為______．
（2）某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究功和動能變化的關系，如圖2所示，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小．在水平桌面上相距50.0cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器，記錄小車通過A、B時的速度大�。≤囍锌梢苑胖庙来a．
（Ⅰ）實驗中木板略微傾斜，這樣做目的是______．
A．是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑
B．是為了增大小車下滑的加速度
C．可使得細線拉力做的功等于合力對小車做的功
D．可使得小車在未施加拉力時做勻速直線運動
（Ⅱ）實驗主要步驟如下：
①測量______和拉力傳感器的總質量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C點，接通電源，______，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，或增加鉤碼個數，重復②的操作．
（Ⅲ）下表是他們測得的一組數據，其中M1是傳感器與小車及小車中砝碼質量之和，|v

22

-v

21

|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是拉力F在A、B間所做的功．表格中△E₃=______，W₃=______（結果保留三位有效數字）．

次數

M₁/kg

|v

22

-v

21

|/（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

△E₃

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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在驗證重錘自由下落過程中機械能守恒的實驗中，下列說法或做法正確的有。

A．用秒表測出重物下落的時間

B．把打點計時器接在學生電源的交流輸出端

C．用天平測量重物的質量

D．選用質量大的重錘可以減小實驗誤差

E．先松開紙帶，再接通電源，重錘下落時紙帶上就能打出一系列點，重復幾次

F．實驗結果總是動能增加略小于勢能減小

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（1）某同學用如圖1所示的裝置進行“驗證動量守恒定律”的實驗：

①先測出可視為質點的兩材質相同滑塊A、B的質量分別為m、M及滑塊與桌面間的動摩擦因數μ．
②用細線將滑塊A、B連接，使A、B間的輕彈簧處于壓縮狀態，滑塊B恰好緊靠桌邊．
③剪斷細線，測出滑塊B做平拋運動的水平位移x₁，滑塊A沿水平桌面滑行距離為x₂（未滑出桌面）．
為驗證動量守恒定律，寫出還需測量的物理量及表示它們的字母

物體B下落的高度h

；如果動量守恒，需要滿足的關系式為

Mx1

g

2h

═m

2gμx2

Mx1

g

2h

═m

2gμx2

．
（2）某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究功和動能變化的關系，如圖2所示，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大�。谒阶烂嫔舷嗑�50.0cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器，記錄小車通過A、B時的速度大�。≤囍锌梢苑胖庙来a．
（Ⅰ）實驗中木板略微傾斜，這樣做目的是

CD

．
A．是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑
B．是為了增大小車下滑的加速度
C．可使得細線拉力做的功等于合力對小車做的功
D．可使得小車在未施加拉力時做勻速直線運動
（Ⅱ）實驗主要步驟如下：
①測量

小車、砝碼

和拉力傳感器的總質量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C點，接通電源，

靜止釋放小車

，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，或增加鉤碼個數，重復②的操作．
（Ⅲ）下表是他們測得的一組數據，其中M1是傳感器與小車及小車中砝碼質量之和，|v

2

-v

2

1

|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是拉力F在A、B間所做的功．表格中△E₃=

0.600

，W₃=

0.610

（結果保留三位有效數字）．

次數

M₁/kg

|v

2

-v

2

1

|/（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

△E₃

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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