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    在用自由落体运动验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如测图4-6．其中O点是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的三个点，该同学用毫米刻度尺测量O点到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位cm）．已知打点计时器电源频率为50Hz，重锤质量为m=2kg，当地重力加速度g=9.80m/s2

    （1）用公式mv2/2=mgh时，对纸带上起始点的要求是
    纸带的第一个点O为纸带的起始点
    纸带的第一个点O为纸带的起始点
    ，为此目的，所选择的纸带一、二两点间距应接近
    2
    2
    ．mm
    （2）根据上图所得数据，取O点到B点的运动过程来验证机械能守恒定律，该段过程重锤重力势能的减小量为
    2.43
    2.43
    J，物体从O点到B点过程动能的增加量为
    2.40
    2.40
    J（均保留三位有效数字）．这样他发现重力势能的减小量
    大于
    大于
    （填“大于”或“小于”）动能的增加量，造成这一误差的原因是
    重锤拉着纸带落下时受到了阻力
    重锤拉着纸带落下时受到了阻力
    ．
    （3）根据纸带算出相关各点的速度υ，量出下落距离h，则以V2为纵轴，以h为横轴画出的图线应是如下图中的
    C
    C
    ．
    分析：（1）根据h=
    1
    2
    gt2    求出纸带一、二两点间距．
    （2）根据重力做功求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而求出动能的增加量．比较动能增加量和重力势能减小量的大小关系．
    （3）根据机械能守恒定律得出
    v2
    2
    与h的关系式，确定正确的图象．
    解答：解：（1）用公式
    1
    2
    mv2    =mgh时，对纸带上起始点的要求是纸带的第一个点O为纸带的起始点．根据h=
    1
    2
    gt2=
    1
    2
    ×10×(0.02)2=0.002m=2mm    ，所以选择的纸带一、二两点间距应接近2mm的．
    （2）O点到B点的运动过程中，重力势能的减小量△Ep=mgh=2×9.80×0.1242J≈2.43J．B点的速度vB=
    xAC
    2T
    ．则动能的增加量△Ek=
    1
    2
    mvB2=
    1
    2
    m(
    xAC
    2T
    )2    ≈2.40J．重力势能的减小量大于动能的增加量．原因是重锤拉着纸带落下时受到了阻力．
    （3）根据机械能守恒得，mgh=
    1
    2
    mv2    ，则
    1
    2
    v2=gh    ，知
    1
    2
    v2    与h成正比．故选C．
    故答案为：（1）纸带的第一个点O为纸带的起始点，2mm
    （2）2.43 J，2.40J，大于；重锤拉着纸带落下时受到了阻力     （3）C
    点评：解决本题的关键知道实验的原理，以及知道误差形成的原因．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    在用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器打点时间间隔为T，查得当地重力加速度g，测出所用重物的质量m，实验中得到一条点迹清晰的纸带，O为重物开始下落时记录的点，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点，经测量知道A、B、C、三点到D点的距离分别为x1、x2、x3，根据以上数据可知，打点计时器打C点时重物的动能为
    m
    x
    2
    2
    8T2
    m
    x
    2
    2
    8T2
    ，从A点到C点重物的重力势能的减少量为
    mg（x1-x3）
    mg（x1-x3）
    ．（用m、g、x1、x2、x3等量表示） 

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    在用自由落体运动验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图．其中O点是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的三个点，该同学用毫米刻度尺测量O点到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位cm）．已知打点计时器电源频率为50Hz，重锤质量为m，当地重力加速度g=9.80m/s2．

    （1）这三组数据中不符合有效数字读数要求的是
    OC
    OC
    ．
    （2）该同学用重锤取OB段的运动来验证机械能守恒定律，先计算出该段重锤重力势能的减小量为
    1.22m
    1.22m
    ，打点计时器打下的第一个点是O，计算跟B点对应的物体的瞬时速度，得到动能的增加量为
    1.20m
    1.20m
    （均保留三位有效数字）．这样他发现重力势能的减小量
    大于
    大于
    （填“大于”或“小于”）动能的增加量，造成这一误差的原因是
    纸带与打点计时器之间有摩擦使机械有少量的损失
    纸带与打点计时器之间有摩擦使机械有少量的损失
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    在用自由落体运动验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图3.其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的三个点，该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位cm）.?

    已知打点计时器电源频率为50 Hz，重锤质量为m，当地重力加速度g=9.80 m/s2.?

    图3

    （1）这三个数据中不符合有效数字读数要求的是_______.?

    （2）该同学用重锤取OB段的运动来验证机械能守恒定律，先计算出该段重锤重力势能的减少量为_______，接着从打点计时器打下的第一个点O数起，数到图中B点是打点计时器打下的第九个点，他用vb=gt计算跟B点对应的物体的瞬时速度，得到动能的增加量为_______（均保留三位有效数字）.这样他发现重力势能的减少量_______（填“大于”或“小于”）动能的增加量，造成这一错误的原因是_________________.?

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    科目：高中物理 来源：2011-2012学年福建省厦门市高三年12月月考试卷物理试卷 题型：实验题

    （12分）在用自由落体运动验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图所示．其中O点是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的三个点，该同学用毫米刻度尺测量O点到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位cm）．已知打点计时器电源频率为50Hz，重锤质量为m=2kg，当地重力加速度g=9．80m/s2．

     

     

    （1）用公式mv2/2=mgh时，对纸带上起始点的要求是                              ，为此目的，所选择的纸带一、二两点间距应接近          mm

    （2）根据上图所得数据，取O点到B点的运动过程来验证机械能守恒定律，该段过程重锤重力势能的减小量为_________J，物体从O点到B点过程动能的增加量为__________J（均保留三位有效数字）．这样他发现重力势能的减小量__________（填“大于”或“小于”）动能的增加量，造成这一误差的原因是______________________________________．

    (3)根据纸带算出相关各点的速度υ，量出下落距离h,则以V2为纵轴，以h为横轴画出的图线应是如下图中的            .

     

     

     

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