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    在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m 的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如下图所示，相邻记数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s2。求：

    （1）该实验所需器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需　　　　　　 （填字母代号）中的器材。

    A.直流电源、天平及砝码　　　　　　　　 B.直流电源、毫米刻度尺

    C.交流电源、天平及砝码　　　　　　　　 D.交流电源、毫米刻度尺

    (2)打点计时器打下记数点B时，物体的速度VB =　　　　 m/s（保留两位有效数字）；

    (3)从点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量△EP = 　　　　　　 J，动能的增加量△EK = 　　　　　　　　J（保留两位有效数字）；

    （4）根据题中提供的条件，可求出重锤实际下落的加速度a=　　　 m/s2。（保留两位有效数字）

    (5)即使在实验操作规范，数据测量及数据处理很准确的前提下，该实验测得的△EP 也一定略大于△EK ，这是实验存在系统误差的必然结果，试分析该系统误差产生的主要原因为　

    　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

     

    【答案】（1）D     (2)0.96     (3) 0.47m(J）, 0.46m（J）     (4) 9.5m/s2

          (5) 重锤和纸带都受到阻力的作用，因此机械能有损失。

    【解析】试验中，不需要知道m的大小，所以不需要天平，打点计时器使用交流电；

    在匀加速直线运动中：v中间时刻=v平均速度=（v初+v末）/2=x总/t总,

     vB=(6.91-3.07)*10-2 /0.04=0.96m/s;

    △Ep=mghB, △EK=vB2/m,带入数据得△Ep=0.47m(J）△EK =0.46m（J）；

    根据推论：匀变速直线运动中，在相等的时间间隔T内位移的差值是个定值：△x=aT2，

    带入数据：△x=（6.91-4.08）*10-2m-（4.80-3.07）*10-2m，T=0.02s得a=9.5m/s2；

    重锤和纸带都受到空气阻力和纸带运动过程中的摩擦力的作用，因此机械能有损失。

    【考点定位】 机械能守恒定律

    练习册系列答案
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    下列有关高中物理实验的描述中，正确的是（　　）

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    电磁打点计时器是一种计时装置，请根据以下电磁打点计时器的相关实验回答下列问题：
    在验证机械能守恒定律的实验中，质量
    m=lkg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，相邻计数点的时间间隔为0.02s，长度单位为cm，当地的重力加速度g=9.80m/s2：那么：
    ①纸带的
    左
    左
    端与重物相连（填“左”或“右”）．
    ②从起点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减小量为△EP=
    0.47
    0.47
    J，物体动能的增加量AEk=
    0.46
    0.46
      J．（计算结果取两位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    在“验证机械能守恒定律”的实验中，把质量为50g的钩码固定在纸带下端，让纸带穿过打点计时器，接通电源，松开纸带，让钩码自由下落，在纸带上打下一系列的点，用刻度尺测量起点O到各点的距离，并知道交流电源的频率为50Hz，空气阻力不可忽略．由上述数据，在此实验中可以做到
    BC
    BC

    A．测出当地重力加速度的精确值         B．计算出纸带上某点对应的钩码的动能
    C．计算钩码在下落过程中受到的合外力    D．准确地验证机械能守恒定律．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示．
    ①纸带的
    左
    左
    （选填：左、右）端与重物相连．
    ②选择纸带时，要求打出的第1、2两点间距约为2mm，其理由是重物的运动可视为
    自由落体运动
    自由落体运动
    运动．
    ③打点计时器打下计数点B时，物体的速度VB=
    0.98m/s
    0.98m/s
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    在“验证机械能守恒定律”实验中，
    （1）电磁打点计时器与电源相接，图甲中接线正确的是
     
    （填“A”或“B”）；
    （2）已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，经正确操作后获得的一条纸带如图乙所示，x1、x2、x3…x7、x8为各个点迹的坐标，请写出从计数点C到计数点D两点间对应运动过程中重锤m的动能变化量的表达式
     
    ，势能变化量的表达式
     
    ；
    （3）比较重锤m动能变化量和势能变化量会得出什么结果？产生的原因是什么？
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