题目内容
(8分)用如图所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图中给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示。已知电源的频率为50Hz，m1=50g， m2=150g，g=9.8 m/s2，则(所有结果均保留三位有效数字)
①在纸带上打下计数点5时的速度v5= m/s；
②在打点0～5过程中系统动能的增量ΔEk= J，系统势能的减少量ΔEp= J。
③在打点0～6过程中，m2运动平均加速度的大小?????????? m/s2
【答案】
（8分）①2.40 m/s.………（2分）②0.576 J, ………（2分）?????? 0.600 J. ………（2分）
③4.80? ………（2分）
【解析】
试题分析：①系统为匀变速直线运动，中间时刻的速度等于平均速度，所以计数点5的瞬时速度
。②
和
一起运动，速度大小相同，所以系统增加的动能
，系统减少的重力势能包括增加的重力势能和减少的重力势能，即
.③在打点0～6过程中，的位移为
，运动时间
，根据匀变速直线运动
，解得加速度
考点：验证机械能守恒实验探究分析
练习册系列答案
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（8分，每空2分）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即验证机械能守恒定律．
（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
| A．按照图示的装置安装器件； |
| B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上； |
| C．用天平测出重锤的质量； |
| D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带； |
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是 ．（将其选项对应的字母填在横线处）
（2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，测出A距起始点O的距离为s0，点AC间的距离为s1，点CE间的距离为s2，使用交流电的频率为f，根据这些条件计算重锤下落的加速度a＝_________．
（3）在上述验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用，可以通过该实验装置测阻力的大小．若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是 ．试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F＝ ．
