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    在利用重锤下落探究动能与重力势能的转化和守恒的实验中：
    （1）有下列器材可供选用：铁架台，打点计时器，纸带，秒表，导线，电键，天平．其中不必要的器材有
    秒表、天平
    秒表、天平
    ；缺少的器材是
    低压交流电源、重锤、刻度尺
    低压交流电源、重锤、刻度尺
    ．
    （2）实验中用打点计时器打出的纸带如图所示，其中，A为打下的第1个点，C、D、E、F为距A较远的连续选取的四个点（其他点子未标出）．用刻度尺量出C、D、E、F到A的距离分别为s1，s2，s3，s4重锤的质量为m，电源的频率为f，实验地点的重力加速度为g．现选纸带中的D点作为参考点，设打该点时重锤的重力势能为零．为了探究重锤动能与重力势能的转化和守恒，则应计算出：打下D点时重锤的速度v=
    1
    2
    f(s3-s1)
    1
    2
    f(s3-s1)
    （文字表达式），那么重锤下落过程中动能与重力势能的总和E=
    1
    8
    mf2(s3-s1)2
    1
    8
    mf2(s3-s1)2
    （文字表达式）．再分别测量并计算纸带上其他各点对应的重锤的动能和重力势能之和，进行比较分析，即可完成实验与探究．
    分析：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
    根据重力势能变化量△EP=mgh，确定高度h求解．由匀变速直线运动的推论求出D点速度，再求动能的增加量为△Ek．
    解答：解：在该实验中，通过打点计时器来记录物体运动时间，不需要秒表．
    本题实验需要验证的方程是：mgh=
    1
    2
    mv2    ，即gh=
    1
    2
    v2    ，由于验证机械能公式中可以把物体质量约掉，因此不需要用天平测量重物的质量；
    电磁打点计时器应接在电压为4-6V交流电源．所以缺少低压交流电源，研究对象：重锤，以及测量距离的刻度尺．
    由匀变速直线运动的推论可知，打下D点时重锤的速度等于CE间的平均速度，即：vD=
    s3-s1
    2T
    =
    s3-s1
    2?
    1
    f
    =
    1
    2
    f(s3-s1)    ．
    选纸带中的D点作为参考点，打该点时重物的重力势能为零，则重锤下落过程中动能与重力势能的总和：E=
    1
    2
    m
    v
    2
    D
    =
    1
    2
    m[
    1
    2
    f(s3-s1)2]    =
    1
    8
    mf2(s3-s1)2    ．
    故答案为：（1）秒表、天平；低压交流电源、重锤、刻度尺
    （2）
    1
    2
    f(s3-s1)    ；
    1
    8
    mf2(s3-s1)2
    点评：本题考查了验证机械能守恒定律中的数据处理方法，注意物理基本规律尤其是匀变速直线运动规律在实验中的应用．
    正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、所测数据、误差分析等，会起到事半功倍的效果．
    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：

    在利用重锤下落探究动能与重力势能的转化和守恒的实验中：
    （1）下面叙述正确的是
    BD
    BD

    A．应该用天平称出物体的质量．
    B．应该选用点迹清晰，第一、二两点间的距离接近2mm的纸带．
    C．操作时应先放纸带再通电．
    D．打点计时器应接在交流电源上．
    （2）有下列器材可供选用：铁架台，打点计时器，纸带，秒表，导线，天平．其中不必要的器材有
    秒表、天平
    秒表、天平
    ；缺少的器材是
    重锤、低压交流电源、刻度尺
    重锤、低压交流电源、刻度尺
    ．
    （3）实验中用打点计时器打出的纸带如图所示，其中，A为打下的第1个点，C、D、E、F为距A较远的连续选取的四个点（其他点子未标出）．用刻度尺量出C、D、E、F到A的距离分别为s1，s2，s3，s4，重锤的质量为m，电源的频率为f，实验地点的重力加速度为g．现选纸带中的D点作为参考点，设打该点时重锤的重力势能为零．为了探究重锤动能与重力势能的转化和守恒，则应计算出：打下D点时重锤的速度表达式v=
    1
    2
    f（s3-s1）
    1
    2
    f（s3-s1）
    ，那么重锤下落过程中动能与重力势能的总和表达式E=
    1
    8
    mf2（s3-s1）2
    1
    8
    mf2（s3-s1）2
    ．再分别测量并计算纸带上其他各点对应的重锤的动能和重力势能之和，进行比较分析，即可完成实验与探究．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （2010?成都三模）Ⅰ．在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中：
    ABC
    ABC
    ．
    （1）下面叙述正确的是
    A、选用的重锤的质量应当稍大一些；
    B、必须选用点迹清晰，且第一、二两点间的距离接近2mm的纸带才行；
    C、操作时应先通电再放释放纸带；
    D、电磁打点计时器都应接在电压为4～6V的直流电源上．
    （2）实验桌上有下列器材可供选用：铁架台，电磁打点计时器，复写纸，纸带，秒表，低压交流电源（带开关），导线，天平，刻度尺．
    其中不必要的器材有
    秒表、天平
    秒表、天平
    ；缺少的器材是
    重锤
    重锤
    ．
    Ⅱ．某学校兴趣小组利用如图1所示的电路做了一个探究性实验，电路中B是一个黑箱，内部连接了一个电学元件，图1中的电压表与电流表均为理想电表．下表是该小组所测得的实验数据，但由于一个疏忽，将电路中的两个电压表误写成U1和U2，没有与电路中的V和V′对应起来．他们利用坐标纸，作了适当的图线，并成功地完成了探究实验．

    I （A） 0.12 0.21 0.29 0.34 0.42 0.47 0.50
    U1 （V） 0.20 0.40 0.60 0.80 1.20 1.60 2.00
    U2（V） 4.20 3.55 2.95 2.50 1.70 1.05 0.50
    （1）实验小组已经在如图2所示的坐标纸中正确地标出了数据点，请你在上述基础上完成电学元件B的U-I图并作好标记“B”（允许在坐标纸上作多个图进行研究，但必须明确标示出哪个图是“B”）；
    （2）黑箱B中的电学元件最有可能是：
    A
    A
    ．
    A．小灯炮
    B．定值电阻
    C．半导体热敏电阻
    D．半导体二极管
    （3）上述实验电路中电源电动势为
    5.0
    5.0
    V，电源内阻为
    5.0
    5.0
    Ω．（保留两位有效数字）
    （4）上述电路中的滑动变阻器阻值调整为5Ω时，黑箱B消耗的电功率约为
    0.40
    0.40
    W．

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    科目：高中物理 来源：设计必修二物理粤教版 粤教版 题型：021

    利用重锤下落探究外力做功与物体动能变化实验中，下面叙述正确的是

    A．应该用天平称出物体的质量

    B．应该选用点迹清晰，特别是第一点没有拉成长条的纸带

    C．操作时应先放纸带再通电

    D．打点计时器应接在电压为4 V－6 V的直流电源上

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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    利用重锤下落探究外力做功与物体动能变化实验中，下面叙述正确的是


    1. A.
      应该用天平称出物体的质量
    2. B.
      应该选用点迹清晰，特别是第一点没有拉成长条的纸带
    3. C.
      操作时应先放纸带再通电
    4. D.
      打点计时器应接在电压为4 V-6 V的直流电源上

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