驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)采用重物自由下落的方法，已知所用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源的頻率為50Hz．查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2，重物質(zhì)量為m=1kg，某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測量時(shí)各計(jì)時(shí)點(diǎn)對應(yīng)刻度尺的讀數(shù)如圖所示，圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C、D分別是連續(xù)打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)．

（1）若利用BC段來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，重物由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，重物的重力勢能的減少量△EP=
0.470
0.470
J，此過程中物體動(dòng)能的增加量△Ek=
0.440
0.440
J．（保留三位有效數(shù)字）
（2）這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使重物的重力勢能的減少量略
大于
大于
動(dòng)能的增加量（填“大于”或“小于”），原因是：
紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦阻力，或存在空氣阻力
紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦阻力，或存在空氣阻力
．
分析：紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，從而求出動(dòng)能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值．
由于紙帶通過時(shí)受到較大的阻力和重錘受到的空氣阻力，重力勢能有相當(dāng)一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，所以重力勢能的減小量明顯大于動(dòng)能的增加量．
解答：解：（1）重物由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，重物的重力勢能的減少量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.048 J=0.470J．
利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論
vB=
xAC
tAC
=2.33m/s
EkB=
1
2
mvB2=2.71 J
vC=
xBD
tBD
=
(0.3804-0.2800)m
2×0.02
=2.51m/s
EkC=
1
2
mvB2=3.15 J
△Ek=EkC-EkB=0.440 J
（2）這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使重物的重力勢能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，原因是紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦阻力，或存在空氣阻力．
故答案為：（1）0.470，0.440
（2）大于，紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦阻力，或存在空氣阻力
點(diǎn)評：運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)能、重力勢能的定義式解決問題是該實(shí)驗(yàn)的常規(guī)問題．
要注意單位的換算．
要知道重物帶動(dòng)紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m=1kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示．O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)（其他點(diǎn)未畫出）．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2．那么：
（1）紙帶的
 
端（填“左”或“右”）與重物相連；
（2）根據(jù)圖中所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)到
 
點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；
（3）從O點(diǎn)到（2）問中所取的點(diǎn)，則記錄B點(diǎn)時(shí)，重物速度vB=
 
 m/s．重物重力勢能的減少量△Ep=
 
J，動(dòng)能增加量△Ek=
 
J（結(jié)果保留3位有效數(shù)字），由此可得出結(jié)論是
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在利用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：
（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟，不恰當(dāng)?shù)牟僮魇?!--BA-->
 
．精英家教網(wǎng)
A．按照圖示的裝置安裝器件
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上
C．釋放懸掛紙帶的夾子后，再接通電源開關(guān)打出一條紙帶，重復(fù)幾次
D．選擇一條理想的紙帶，對其進(jìn)行測量
E．根據(jù)測量的結(jié)果，驗(yàn)證gh與
12
v2是否相等
（2）從打出的幾條紙帶中挑選最理想的紙帶的要求是
 
，若某小組打出一條紙帶，測得前兩個(gè)點(diǎn)間的距離為4.0mm，說明該小組操作過程存在錯(cuò)誤，錯(cuò)誤原因可能是
 
．
（3）如圖所示是實(shí)驗(yàn)中測得的一條紙帶，各點(diǎn)距O點(diǎn)的距離分別為d1，d2，d3，…，各相鄰點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，則B點(diǎn)的速度表達(dá)式為vB=
 
．若B點(diǎn)和D點(diǎn)的速度vB、vD為已知量，要驗(yàn)證物體從B到D的過程中機(jī)械能是否守恒，則需滿足
 
關(guān)系，物體的機(jī)械能守恒
（4）由這條紙帶還可以研究該重物下落過程的加速度，請寫出計(jì)算加速度的表達(dá)式
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）用多用電表可以測量電流、電壓和電阻．
某同學(xué)用多用電表的“V”擋測量家庭電路的電壓，示數(shù)如圖1所示，則此時(shí)電壓的測量值為
 
V．
該同學(xué)用多用電表“Ω”擋測量電阻阻值時(shí)，先選好倍率擋位后，再用表筆連接待測電阻進(jìn)行讀數(shù)，則在他的測量過程中缺少的步驟是
 
．若按正確步驟進(jìn)行測量，表盤的示數(shù)如圖2所示，則該電阻阻值的測量值是
 
Ω．
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（2）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，利用重錘拖著紙帶自由下落，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
①在實(shí)驗(yàn)過程中，下列說法正確的是：
 
．
A．必須使用的測量儀器有：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、天平和刻度尺
B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔要在同一豎直線上
C．實(shí)驗(yàn)中其他條件相同時(shí)，選用重錘質(zhì)量的大小不影響實(shí)驗(yàn)的誤差
D．選用紙帶上任意兩點(diǎn)的數(shù)據(jù)都可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
②按圖3所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖4所示．圖中O點(diǎn)為打點(diǎn)起始點(diǎn)，且速度為零．選取紙帶上打出的連續(xù)點(diǎn)A、B、C、…，測出其中E、F、G點(diǎn)距打點(diǎn)起始點(diǎn)O的距離分雖為h1、h2、h3，已知重錘質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T．為難此實(shí)驗(yàn)過程中機(jī)械能是否守恒，需要計(jì)算出從打下O點(diǎn)到打下F點(diǎn)的過程中，重錘重力熱能的減少量△EP=
 
，動(dòng)能的增加量△EK=
 
（用題中所給字母表示）．
③以各點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離h為橫坐標(biāo)，以各點(diǎn)速度的平方v2為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系，用實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)繪出v2-h圖線，如圖5所示．從v2-h圖線求得重錘下落的加速度g′=
 
m/s2．（保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）在《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg，甲、乙、丙三學(xué)生分別用同一裝置打出三條紙帶，量出各紙帶上第1、2兩點(diǎn)間的距離分別為0.18cm、0.19cm、0.25cm，從紙帶中可看出
丙
丙
學(xué)生在操作上肯定有錯(cuò)誤，可能的原因是
先放手后插電源
先放手后插電源
．
（2）在一次實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m=1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖所示（相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s），單位cm，那么紙帶的
左
左
端與重物相連； 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB=
0.975m/s
0.975m/s
； 從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中重力勢能減少量△EP=
0.49J
0.49J
； 此過程中物體動(dòng)能的增加量△EK=
0.48J
0.48J
（g=9.80m/s2）； 通過計(jì)算，數(shù)值上△EP
＞
＞
△EK（填“＞”、“=”、或“＜”），這是因?yàn)?!--BA-->
運(yùn)動(dòng)過程存在阻力
運(yùn)動(dòng)過程存在阻力
；實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是
在誤差允許的范圍內(nèi)機(jī)械能守恒
在誤差允許的范圍內(nèi)機(jī)械能守恒
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m=200g的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示．O為紙帶下落的起始點(diǎn)，A、B、C為紙帶上選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔T=0.02s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8m/s2，那么
（1）計(jì)算B點(diǎn)瞬時(shí)速度時(shí)，甲同學(xué)用v
 
2
B
=2gsOB，乙同學(xué)用vB=
SAC
2T
其中所選擇方法正確的是
 
（填“甲”或“乙”）同學(xué)．
（2）若同學(xué)丙不慎將上述紙帶從OA之間扯斷，他僅利用A點(diǎn)之后的紙帶能否實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的目的
 
．（填“能”或“不能”）
（3）同學(xué)丁根據(jù)紙帶上的測量數(shù)據(jù)計(jì)算發(fā)現(xiàn)重物和紙帶下落過程中重力勢能的減少量和動(dòng)能的增加量并非嚴(yán)格相等，他認(rèn)為主要原因是重物和紙帶下落過程中所受的阻力引起的，根據(jù)紙帶上的測量數(shù)據(jù)，他計(jì)算出阻力f=
 
N．
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