①某同学用如题图甲所示的装置来探究机械能守恒定律:实验中.得到了甲.乙.丙三条实验纸带.如图乙所示.则应选甲甲纸带好．在实验中若所用重物的质量为1.00kg.当地的重力加速度为g=9.80m/s2.在某次实验中得到一条点迹清晰的纸带.如图丙所示.把第一个点记作O.另选取连续的4个点A.B.C.D作为测量的点.经测量知道A.B.C.D各点到O点的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

①某同学用如题图甲所示的装置来探究机械能守恒定律：实验中，得到了甲、乙、丙三条实验纸带，如图乙所示，则应选

甲

纸带好．
在实验中若所用重物的质量为1.00kg，当地的重力加速度为g=9.80m/s²，在某次实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图丙所示，把第一个点记作O，另选取连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm，70.18cm，77.76cm、85.73cm．
②根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于

7.62

J，动能的增加量等于

7.57

J（取三位有效数字）．
③由以上的计算结果可看出，重物由O点运动到C点，重力势能的减少量

大

于动能的增加量，试简单阐述造成这一结果的两个理由

由于空气的阻力

、

纸带与打点计时器之间有摩擦

．

分析：①自由落体运动的前0.02s的位移：x=

gt2=

×10×0.022m=1.98mm≈2mm，故选甲纸带；
②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；
③重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到较大的阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能．

解答：解：①自由落体运动的前0.02s的位移为2mm，为保证初速度为零，要选第一、二点间距接进2mm的纸带，故选甲；
②重力势能减小量△E_p=mgh=1.0×9.8×0.7776J=7.62J．
利用匀变速直线运动的推论得：
v_C=

xBD

TBD

△E_k=E_kC=

mv_C²=7.57J
③重物减小的重力势能总大于重物增加的动能，其主要原因是纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力．
故答案为：①甲；②7.62，7.57； ③大，理由有：由于空气的阻力；纸带与打点计时器之间有摩擦．

点评：纸带问题的处理时力学实验中常见的问题，计算过程中要注意单位的换算和有效数字的保留．
要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒．

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（1）某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受合力F及质量m关系的实验，图34-1为实验装置简图．
①他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为下列哪二项说法是正确的：

A．要平衡摩擦力 B．实验时不需要平衡摩擦力
C．钩码的重力要远小于小车的总重力 D．小车的总重力要远小于钩码的重力
②若要用图1装置验证合外力的功与动能变化之间的关系，在①的基础上，某同学用天平称量小车的总质量M．用弹簧秤称出钩码的总重力G．让钩码带动小车加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v₁与v₂（v₁＜v₂）．则本实验最终要验证的数学表达式为

GL=

．（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．
（2）①某同学用如题图2所示的装置来探究机械能守恒定律：实验中，得到了甲、乙、丙三条实验纸带，如图3所示，则应选

甲

纸带好．

在实验中若所用重物的质量为1.00kg，当地的重力加速度为g=9.80m/s²，在某次实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图4所示，把第一个点记作O，另选取连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm，70.18cm，77.76cm、85.73cm．
②根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于

7.62

J，动能的增加量等于

7.57

J（取三位有效数字）．
③由以上的计算结果可看出，重物由O点运动到C点，重力势能的减少量

大

于动能的增加量，试简单阐述造成这一结果的两个理由

按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

(1)（8分）某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙，当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态,若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：

1) 你认为还需要的实验器材有____________．

2) 实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是，

实验时首先要做的步骤是．

3) 在(2)的基础上，某同学用天平称量滑块的质量m往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量M．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小vl与v2(vl< v2).则本实验最终要验证的数学表达式为 _______________________ （用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）。

2、①某同学用如题图34-2所示的装置来探究机械能守恒定律：实验中，得到了甲、乙、丙三条实验纸带，如图34-3所示，则应选_____纸带好。

在实验中若所用重物的质量为1.00kg，当地的重力加速度为g=9.80m/s²，在某次实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图34-4所示，把第一个点记作O ，另选取连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm，70.18cm，77.76cm、85.73cm。

②根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于____J，动能的增加量等于____J（取三位有效数字）.

③由以上的计算结果可看出，重物由O点运动到C点，重力势能的减少量于动能的增加量，试简单阐述造成这一结果的两个理由、。

某同学用如图甲所示装置测量重力加速度g,所用交流电频率为50 Hz。在所选纸带上取某点为0号计数点，然后每3个点取一个计数点，所以测量数据及其标记符号如题图乙所示。该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔)：

方法A：由……，