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    小李同学用如图1所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地重力加速度g=9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg．小李同学选用实验中得到的一条点迹清晰的纸带，把运动的起始点记作O，另选连续3个点A、B、C作为测量点，且A、B、C各点到O点的距离如图2所示．根据以上数据，可知重物由O点运动到B点过程中，重力势能的减少量等于
    2.25
    2.25
    J，动能的增加量等于
    2.21
    2.21
    J（结果保留3位有效数字）．
    分析：纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度．从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．
    解答：解：重力势能减小量：△Ep=mgh=1.0×9.8×0.230J=2.25J；
    匀变速直线运动中，该过程中的平均速度等于时间中点的瞬时速度，因此有：
    vB=
    xAC
    2T
    =
    (27.35-18.95)cm
    2×0.02s
    =2.10m/s
    △Ek=
    1
    2
    m
    v
    2
    B
    =2.21J
    故答案为：2.25，2.21．
    点评：运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题，要注意单位的换算和有效数字的保留．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    小李同学用如图1所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验，其中电源未画出．
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    （1）下列操作中正确的是
     
    ．
    A．用秒表测出重物下落时间．
    B．将打点计时器接到直流电源上．
    C．先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落．
    （2）如图2所示，小李同学选用实验中得到的一条点迹清晰的纸带，把打点计时器所打的第一个点记作O，另选取连续三个点A、B、C作为测量点．若测得的A、B、C各点到O点的距离分别用s1，s2，s3表示，重物的质量用m表示，当地的重力加速度为g，打点计时器所用电源的频率为f．为了方便，他可以利用图2中O点到
     
    （选填“A”、“B”、“C”）点所代表的过程来验证机械能守恒定律；此过程中重物重力势能的减少量△Ep=
     
    ，动能的增加量△Ek=
     
    ．

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    C．先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落
    （2）如图2所示，小李同学选用实验中得到的一条点迹清晰的纸带，把打点计时器所打的第一个点记作O，另选取连续三个点A、B、C作为测量点．若测得的A、B、C各点到O点的距离分别用s1，s2，s3表示，重物的质量用m表示，当地的重力加速度为g，打点计时器所用电源的频率为f．为了方便，他可以利用图2中O点到
     
    （选填“A”、“B”、“C”）点所代表的过程来验证机械能守恒定律；此过程中重物重力势能的减少量△Ep=
     
    ，动能的增加量△Ek=
     
    ．

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    科目：高中物理 来源：2014届浙江省杭州市高二开学考试物理试卷（解析版） 题型：实验题

    小李同学用如图1所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地重力加速度g=9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg。小李同学选用实验中得到的一条点迹清晰的纸带，把运动的起始点记作O，另选连续3个点A、B、C作为测量点，且A、B、C各点到O点的距离如图2所示。根据以上数据，可知重物由O点运动到B点过程中，重力势能的减少量等于_____J，动能的增加量等于______J(结果保留3位有效数字)。

     

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    科目：高中物理 来源：2011-2012学年北京市东城区高一（下）期末物理试卷（南片）（解析版） 题型：填空题

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