摘要：13．在“验证机械能守恒定律 的实验中 (1)现有器材是打点计时器.交流电源.直流电源.纸带.秒表.带夹子的重物.刻度尺.天平.铁架台.其中该实验不需要的器材是 . (2)实验中.若打点计时器没能完全竖直.以致于纸带通过限位孔时受到阻力.同时空气也有阻力作用.则比较下落时物体减小的重力势能和增加的动能.应有ΔEP ΔEK (3)若实验中所用重锤的质量m=1.0kg.打点计时器所用电源的频率为50Hz.打下的纸带如图所示(图中的数据为从起始点O到该点的距离).则在打B点时.重锤的速度vB= m/s.重锤的动能EkB= J.从开始下落到打B点时.重锤的重力势能减小量是 J.(g取9.8m/s2.结果取两位有效数字)
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在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量为m的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器所打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量就可以验证机械能守恒定律．
（1）如图所示，选取纸带打出的五个连续点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为S0，其余如图，使用电源的频率为f（频率为周期的倒数），则打C点时重锺的速度为
，打点计时器在打C点时重锤的动能为
mf2(s1+s2)2
mf2(s1+s2)2，打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤重力势能的减少量为
（2）实验中发现重锤减少的重力势能略大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力作用，若已知当地重力加速度的值为g，用（1）小题及题目中给出的已知量表示重锤在下落过程中受到的平均阻力大小为
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（1）如图所示，选取纸带打出的五个连续点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为S0，其余如图，使用电源的频率为f（频率为周期的倒数），则打C点时重锺的速度为
| (s1+s2)f |
| 4 |
| (s1+s2)f |
| 4 |
| 1 |
| 32 |
| 1 |
| 32 |
mg（s0+s1）
mg（s0+s1）
．（2）实验中发现重锤减少的重力势能略大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力作用，若已知当地重力加速度的值为g，用（1）小题及题目中给出的已知量表示重锤在下落过程中受到的平均阻力大小为
mg-
mf2
| 1 |
| 32 |
| (s1+s2)2 |
| s0+s1 |
mg-
mf2
．| 1 |
| 32 |
| (s1+s2)2 |
| s0+s1 |
在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器打点周期为T，当地重力加速度的值为g，测得所用重物的质量为m．若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示，那么，（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=
| s3-s1 |
| 2T |
| s3-s1 |
| 2T |
（2）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=
mgs2
mgs2
，此过程中物体动能的增加量：△Ek=| m(s3-s1)2 |
| 8 T2 |
| m(s3-s1)2 |
| 8 T2 |
（3）在实际操作中，通过计算发现△Ep
＞
＞
△Ek（填“＞”“=”或“＜”），这是因为摩擦阻力造成的影响
摩擦阻力造成的影响
．
在验证机械能守恒定律的实验中，一同学进行如下操作A．将打点计时器水平固定在铁架台上
B．将长约0.5m的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器，用手提着纸带，使重物静止在靠近打点计时器的地方
C．先松开纸带，再接通电源，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列的点
D．换几条纸带，重复上面实验
E．在答出的纸带中挑选第一、第二两点间距接近2mm，且点迹清楚的纸带进行测量，先记下O点（第一个点）的位置，再从后面较清晰的任意点开始依次再取四个计数点A、B、C、D，求出相应位置对应的速度及其下落的高度．
F．将测量数据及计算结果填入自己设计的表格中
G．根据以上测得数据计算相应的动能和重力势能，验证机械能守恒定律
（1）以上操作有错误的是
AC
AC
（2）选出一条纸带如图所示，其中O点为起点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通过周期为0.02s的交流电，用最小刻度为mm的刻度尺，测得OA=11.13cm，OB=17.69cm，OC=25.9cm．这三个数字中不符合有效数字要求的是
OC
OC
，应写成25.90
25.90
cm．在计数点A和B之间，B和C之间还各有一个点未画出，重锤的质量为m=1.5kg，根据以上数据，求当打点针打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了2.65
2.65
J；这时它的动能是2.56
2.56
J．（g取10m/s2，结果保留三位有效数字）（3）实验中往往出现重锤重力势能的减少量大于动能的增加量，其主要原因是
摩擦阻力的作用
摩擦阻力的作用
．在验证“机械能守恒定律”的实验中，由于在运动的初始阶段计时器打出一些点迹模糊不清，故必须选择比较清楚的点作为测量起点，现所选的测量范围的第一点在米尺上的位置为x1，第四点在米尺上的位置为x2，第七点在米尺上的位置为x3，第十点在米尺上的位置为x4，如图．若下落物体的质量为m，打点计时器每隔T秒打一点，则可利用上述数据求出物体从第四点到第七点这一段过程中势能的减少量是
mg(
)2-
m(
)2
mg(
)2-
m(
)2，若打点计时器使用的交流电频率为50Hz，读得x1=2.8cm，x2=8.1cm，x3=16.8cm，x4=29.1cm，则势能的减少量为
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mg（x3-x2）
mg（x3-x2）
，动能的增加量是| 1 |
| 2 |
| x4-x2 |
| 6T |
| 1 |
| 2 |
| x3-x1 |
| 6T |
| 1 |
| 2 |
| x4-x2 |
| 6T |
| 1 |
| 2 |
| x3-x1 |
| 6T |
0.85m
0.85m
，动能的增加量为0.85m
0.85m
，（g=9.8m/s2，结果保留两位有效数字）在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=200g的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点．已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.8m/s2，那么
（1）计算B点瞬时速度时，甲同学用
=2gSOB，乙同学用vB=
．其中所选择方法正确的是
（2）同学丙想根据纸带上的测量数据进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力，为此他计算出纸带下落的加速度为
（3）若同学丁不慎将上述纸带从OA之间扯断，他仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的？
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（1）计算B点瞬时速度时，甲同学用
| v | 2 B |
| SAC |
| 2T |
乙
乙
（填“甲”或“乙”）同学．（2）同学丙想根据纸带上的测量数据进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力，为此他计算出纸带下落的加速度为
9.5
9.5
m/s2，从而计算出阻力f=0.06
0.06
N．（3）若同学丁不慎将上述纸带从OA之间扯断，他仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的？
能
能
．（填“能”或“不能”）