题目内容
（1）图（a）为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图，现有的器材为：铁架台、电磁打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的重锤．为完成本实验，除了所给的器材，还需要的器材有：
A．直尺 B．秒表 C.4～6V的交流电源 D.4～6V的直流电源
（2）在实验中，已知电磁打点计时器工作周期T=0.02S，自由下落的重锤质量m=2kg，如图（b）所示为某同学实验后选出的一条理想的纸带，O点是打出的第一个点，A、B、C是在纸带上取出的三个计数点，AB、BC间各有一个点未画出．经测得A、B、C三点到O点的距离分别为：S1=12.9cm，S2=20.6cm，S3=28.9cm，g=10m/s2，完成以下问题：（★本题中涉及到数值计算的，结果均得保留两位有效数字）
①纸带的
②打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=
③从起点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减少量△EP=
④在此实验中发现，重锤重力势能的减少量总是大于动能的增量，其主要原因是因为在重锤下落过程存在阻力作用，可以通过该装置测定该阻力的大小．设重锤所受阻力大小F恒定，试用题目中所给物理量的符号表示出重锤所受阻力大小F=
AC
AC
（填入正确选项前的字母）A．直尺 B．秒表 C.4～6V的交流电源 D.4～6V的直流电源
（2）在实验中，已知电磁打点计时器工作周期T=0.02S，自由下落的重锤质量m=2kg，如图（b）所示为某同学实验后选出的一条理想的纸带，O点是打出的第一个点，A、B、C是在纸带上取出的三个计数点，AB、BC间各有一个点未画出．经测得A、B、C三点到O点的距离分别为：S1=12.9cm，S2=20.6cm，S3=28.9cm，g=10m/s2，完成以下问题：（★本题中涉及到数值计算的，结果均得保留两位有效数字）
①纸带的
左
左
端与重锤连接（填左或右）．②打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=
2.0
2.0
m/s．③从起点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减少量△EP=
4.1
4.1
J，此过程中物体动能的增量△EK=4.0
4.0
J．④在此实验中发现，重锤重力势能的减少量总是大于动能的增量，其主要原因是因为在重锤下落过程存在阻力作用，可以通过该装置测定该阻力的大小．设重锤所受阻力大小F恒定，试用题目中所给物理量的符号表示出重锤所受阻力大小F=
mg-m
| s3+s1-2s2 |
| 4T2 |
mg-m
．（用m、T、g、S1、S2、S3表示）| s3+s1-2s2 |
| 4T2 |
分析：1、验证机械能守恒定律的原理，重锤下落损失的重力势能等于其增加的动能（在实验误差允许范围内）；计算动能时，需计算速度，要用到打点计时器，打点计时器用交流电源．
2、纸带法实验中，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和加速度，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．
2、纸带法实验中，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和加速度，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．
解答：解：（1）通过打点计时器计算时间，故不需要秒表．
打点计时器应该与交流电源连接．
需要刻度尺测量纸带上两点间的距离．
故选AC．
（2）①从纸带上可以看出0点为打出来的第一个点，速度为0，重物自由下落，初速度为0，所以应该先打出0点，而与重物相连的纸带在下端，应该先打点．所以纸带的左端应与重物相连．
②AB、BC间各有一个点未画出．所以相邻的计数点的时间间隔是t=2T=0.04s
利用匀变速直线运动的推论
vB=
=2.0m/s．
③重力势能减小量△Ep=mgh=2×9.8×0.206 J=4.1 J．
EkB=
mvB2=4.0 J．
④利用匀变速直线运动的推论△x=at2
a=
=
对重物运用牛顿第二定律得：
mg-f=ma
f=mg-ma=mg-m
故答案为：（1）AC （2）①左，②2.0，③4.1，4.0 ④mg-m
打点计时器应该与交流电源连接．
需要刻度尺测量纸带上两点间的距离．
故选AC．
（2）①从纸带上可以看出0点为打出来的第一个点，速度为0，重物自由下落，初速度为0，所以应该先打出0点，而与重物相连的纸带在下端，应该先打点．所以纸带的左端应与重物相连．
②AB、BC间各有一个点未画出．所以相邻的计数点的时间间隔是t=2T=0.04s
利用匀变速直线运动的推论
vB=
| XAC |
| tAC |
③重力势能减小量△Ep=mgh=2×9.8×0.206 J=4.1 J．
EkB=
| 1 |
| 2 |
④利用匀变速直线运动的推论△x=at2
a=
| xBC-xAB |
| t2 |
| s3+s1-2s2 |
| 4T2 |
对重物运用牛顿第二定律得：
mg-f=ma
f=mg-ma=mg-m
| s3+s1-2s2 |
| 4T2 |
故答案为：（1）AC （2）①左，②2.0，③4.1，4.0 ④mg-m
| s3+s1-2s2 |
| 4T2 |
点评：考查了验证机械能守恒定律的原理及所需的仪器．运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题．
要注意单位的换算和有效数字的保留．
要注意单位的换算和有效数字的保留．
练习册系列答案
相关题目
某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及质量m间关系的卖验．图（a）为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，小车运动加速度a可由纸带上点求得．
（1）图（b）为某次实验得到的纸带（交流电的频率为50Hz），由图中数据求出小车加速度值为______m/s2；
（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的
数据如表中所示，根据表中数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系，并作出图线；
从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间定量关系是______．
（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图（d），该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是______．
（1）图（b）为某次实验得到的纸带（交流电的频率为50Hz），由图中数据求出小车加速度值为______m/s2；
（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的
数据如表中所示，根据表中数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系，并作出图线；从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间定量关系是______．
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 小车加速度a/ms-2 | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
| 小车质量m/kg | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
 /kg-1 | 4.00 | 3.50 | 3.00 | 2.5 | 2.00 | 1.40 | 1.00 | 0.60 |
某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及质量m间关系的卖验．图（a）为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，小车运动加速度a可由纸带上点求得．
（1）图（b）为某次实验得到的纸带（交流电的频率为50Hz），由图中数据求出小车加速度值为______m/s2；
（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的
数据如表中所示，根据表中数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系，并作出图线；
从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间定量关系是______．
（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图（d），该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是______．
（1）图（b）为某次实验得到的纸带（交流电的频率为50Hz），由图中数据求出小车加速度值为______m/s2；
（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的
数据如表中所示，根据表中数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系，并作出图线；从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间定量关系是______．
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 小车加速度a/ms-2 | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
| 小车质量m/kg | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
 /kg-1 | 4.00 | 3.50 | 3.00 | 2.5 | 2.00 | 1.40 | 1.00 | 0.60 |
某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及质量m间关系的卖验．图（a）为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，小车运动加速度a可由纸带上点求得．
（1）图（b）为某次实验得到的纸带（交流电的频率为50Hz），由图中数据求出小车加速度值为______m/s2；
（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的
数据如表中所示，根据表中数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系，并作出图线；
从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间定量关系是______．
（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图（d），该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是______．
（1）图（b）为某次实验得到的纸带（交流电的频率为50Hz），由图中数据求出小车加速度值为______m/s2；
（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的
数据如表中所示，根据表中数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系，并作出图线；从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间定量关系是______．
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 小车加速度a/ms-2 | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
| 小车质量m/kg | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
 /kg-1 | 4.00 | 3.50 | 3.00 | 2.5 | 2.00 | 1.40 | 1.00 | 0.60 |