题目内容

用重锤、电火花计时器验证物体自由下落时机械能守恒。重锤从高处由静止开始落下，拖着纸带通过电火花计时器打出一系列的点，对纸带上的打点进行测量，即可验证机械能守恒
（1）下面列举了该实验的有关操作步骤及实验结果的处理方法
A、将电火花计时器接到学生电源的直流6V输出端上
B、松开纸带，接通电源，打出一条纸带
C、打出的某条纸带如图，O点为起始点。为验证从点O到点n的过程机械能守恒，用刻度尺测出点O到点n的距离hn，减少的重力势能ΔEP=mghn,,打点n时的速度vn=ngT(T为打点周期)，增加的动能ΔEk=mvn2/2，比较ΔEP与ΔEk的大小。请判断以上操作与结果处理是否有不当之处，若有请指出并改正。
A：     ▲    
B：     ▲    
C：     ▲    

（2）根据以上纸带数据及打点周期T，可测得物体实际下落时的加速度为 a=    ▲  
（１）Ａ：电火花计时器应接２２０Ｖ的交流电源 B：应先接通电源，再释放重物C：　，（2）
练习册系列答案
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某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用220V、50Hz的电火花计时器打出的一条纸带，如下图所示，O为重锤下落的起点，另选连续的3个点A、B、C作为测量点，各测量点到O点的长度已在图上标出，单位为 mm，重力加速度取9.8m/s2，若重锤质量为1kg．从开始下落算起，重锤由O运动到B点，重锤的重力势能减小量为
1.88
1.88
J，动能的增加量为
1.84
1.84
J．（保留三位有效数字）
某同学利用多频率电火花计时器研究自由落体运动，他把重锤固定在纸带下端，让纸带穿过电火花计时器，然后把纸带的上端用铁夹子固定在铁架台上．先调整电火花计时器的放电频率为 50Hz，再接通电源，使它工作起来，然后释放纸带，重锤带动纸带自由下落，纸带上被电火花打出一系列点迹，如下图所示，其中0，1，2，3，4是连续打出的几个点，相邻两点间的距离s1=6.04cm，s2=6.43cm，s3=6.81cm，s4=7.20cm．（ 以下计算结果保留3位有效数字）
（1）由题中所给数据可求得重锤经1点时的速度分别为v1=
2.37
2.37
m/s
（2）根据这条纸带求出重力加速度g的数值是
9.625
9.625
m/s2．
（3）若该同学通过实验测得的重力加速度值比公认值偏小，则可能的原因是：
存在摩擦阻力
存在摩擦阻力
（只需写出任意其中的一个原因即可）
（1）电阻箱示数如图所示．此示数为
1400Ω
1400Ω
．   
（2）用图所示的实验装置验证机械能守恒定律．在下面所列举的该实验的几个操作步骤中，你认为没有必要进行的或者操作不恰当的步骤是（填字母代号）
BCD
BCD
 
A．按照图示的装置安装器件
B．将电火花计时器接到学生电源的直流输出端上
C．用天平测量出重锤的质量
D．先放手让纸带和重物下落，再接通电源开关
E．在打出的纸带上，依据打点的先后顺序选取连续的A、B、C、D四个合适的点，通过测量计算得出B、C两点的速度为vB、vc，并测出B、C两点的距离为h
F．在误差允许范围内，看减少的重力势能mgh是否等于增加的动能
1
2
m
v
2
C
-
1
2
m
v
2
B
，从而验证机械能守恒定律．
（1）为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选用：铁架台，电火花计时器，纸带，秒表，重锤，刻度尺．其中不必要的器材有：
秒表
秒表
．
（2）某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取9.8m/s2，若重锤质量为1kg．
①打点计时器打出B点时，重锤的动能EkB=
0.70
0.70
J．（保留两位有效数字）

②从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为
0.70
0.70
J．（保留两位有效数字）
③根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是
重锤机械能守恒
重锤机械能守恒
．

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