题目内容
利用电火花计时器做如下实验。
（1）（10分）甲同学使用如图1所示的装置来验证“机械能守恒定律”。
①下面是操作步骤：
a．按图1安装器材；
b．松开铁夹，使重锤带动纸带下落；
c．接通电火花计时器电源，使计时器开始工作
d．进行数据处理：
e．根据需要，在纸带上测量数据。
把上述必要的操作步骤按正确的顺序排列 .
②电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上，图2为实验中打出的一条纸带，从起始点O开始，将此后连续打出的7个点依次标为A、B、C、D……，
电火花计时器打F点时，重锤下落的速度为 m/s。（保留到小数点后两位）
③如果已知重锤的质量为0．50kg，当地的重力加速度为9．80m／s2。从打O点到打F点的过程中，重锤重力势能的减少量为 J，重锤动能的增加量为 J。（保留到小数点后两位）
（2）（8分）乙同学采用如图3所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验。
a．按图3把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动；
b．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重。接通电源，放开小车，电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始，此后在纸带上每隔4个点取一个计数点，依次标为B、C、D……；
c．测量出B、C、D、……各点与A点的距离，分别记为
、
、
、……；
d．用配重受到的重力分别乘以、、、……，得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……；（重力加速度g=9．80m／s2）
e．求出B、C、D、……各点速度的大小，分别记为
、
、
、……，再求出它们的平方
、
、
、……；
f．用纵坐标表示速度的平方
，横坐标表示配重重力所做的功W，作出
图象，并在图象中描出（
，）坐标点，再连成图线；（以下计算保留到小数点后两位）
①在步骤d中，该同学测得
，则配重重力所做的功
J；
②该同学得到图象如图4。通过图象可知，打A点时对应小车的速度
m／s；
③小车的质量M= kg.
（1）（10分）甲同学使用如图1所示的装置来验证“机械能守恒定律”。
①下面是操作步骤：
a．按图1安装器材；
b．松开铁夹，使重锤带动纸带下落；
c．接通电火花计时器电源，使计时器开始工作
d．进行数据处理：
e．根据需要，在纸带上测量数据。
把上述必要的操作步骤按正确的顺序排列 .
②电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上，图2为实验中打出的一条纸带，从起始点O开始，将此后连续打出的7个点依次标为A、B、C、D……，
电火花计时器打F点时，重锤下落的速度为 m/s。（保留到小数点后两位）
③如果已知重锤的质量为0．50kg，当地的重力加速度为9．80m／s2。从打O点到打F点的过程中，重锤重力势能的减少量为 J，重锤动能的增加量为 J。（保留到小数点后两位）
（2）（8分）乙同学采用如图3所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验。
a．按图3把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动；
b．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重。接通电源，放开小车，电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始，此后在纸带上每隔4个点取一个计数点，依次标为B、C、D……；
c．测量出B、C、D、……各点与A点的距离，分别记为
、、、……；d．用配重受到的重力分别乘以
、、、……，得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……；（重力加速度g=9．80m／s2）e．求出B、C、D、……各点速度的大小，分别记为
、、、……，再求出它们的平方、、、……；f．用纵坐标表示速度的平方
，横坐标表示配重重力所做的功W，作出图象，并在图象中描出（，）坐标点，再连成图线；（以下计算保留到小数点后两位）①在步骤d中，该同学测得
，则配重重力所做的功 J；②该同学得到
图象如图4。通过图象可知，打A点时对应小车的速度 m／s；③小车的质量M= kg.
解答：解：（1）①在明确实验原理的前提下，先安装实验器材，然后再进行实验，故具体步骤为：A、D、B、C、E、F．
答案为：a、c、b、e、d．
②在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，故F点的速度为：
vF=
=1.15m/s，由于刻度尺在读数时需要估读，因此答案在1.14m/s-1.16m/s都正确．
故答案为：1.15（1.14---1.16）．
③重力势能的减小量等于重力做功大小，故有：
△Ep=mgsOF=0.35J，由于刻度尺在读数时需要估读，因此答案在0.34J---0.35J都正确．
故答案为：0.35（0.34---0.35）．
动能增量为：△Ek=
-0=0.33J，答案在0.32J---0.34J范围内均正确．
故答案为：0.33（0.32---0.34）．
（2）①配重重力做功为：W=mgx4=0.1×9.8×0.4≈0.39J
故答案为：0.39．
②由图可知，纵轴截距对应的就是打A点速度的平方，因此有：
=0.25m2/s2
所以有：AvA=0.50m/s．
故答案为：0.50（0.48-0.52）．
③根据动能定理：W=
m
-m
，可得：=+
，所以图象的斜率：K=
，代入数据得：m=0.30kg．
故答案为：0.30（0.28-0.32）．
答案为：a、c、b、e、d．
②在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，故F点的速度为：
vF=
=1.15m/s，由于刻度尺在读数时需要估读，因此答案在1.14m/s-1.16m/s都正确．故答案为：1.15（1.14---1.16）．
③重力势能的减小量等于重力做功大小，故有：
△Ep=mgsOF=0.35J，由于刻度尺在读数时需要估读，因此答案在0.34J---0.35J都正确．
故答案为：0.35（0.34---0.35）．
动能增量为：△Ek=
-0=0.33J，答案在0.32J---0.34J范围内均正确．故答案为：0.33（0.32---0.34）．
（2）①配重重力做功为：W=mgx4=0.1×9.8×0.4≈0.39J
故答案为：0.39．
②由图可知，纵轴截距对应的就是打A点速度的平方，因此有：
=0.25m2/s2所以有：AvA=0.50m/s．
故答案为：0.50（0.48-0.52）．
③根据动能定理：W=
m-m，可得：=+，所以图象的斜率：K=，代入数据得：m=0.30kg．故答案为：0.30（0.28-0.32）．
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为＿＿ 
；BD间的平均速度为＿ ＿
．（结果均保留三位有效数字）
，滑块经过光电门时的速度
= 。
与合外力F成 比（填“正”或“反”）的关系，即可验证当质量不变时a与F成正比。 
