题目内容
（2011?甘肃模拟）用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验：
（1）为进行该实验，备有下列器材可供选择铁架台、打点计时器、复写纸片、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、开关．其中不必要的器材是
（2）若实验中所用重物的质量m=1㎏，打点时间间隔为0.02s，打出的纸带如下图所示，O、A、B、C、D为相邻的几点，测的OA=0.18cm、OB=0.76cm、OC=1.71cm、OD=3.04cm，查出当地的重力加速度g=9.80m/s2，则重物在B点时的动能EAB=
（3）根据纸带算出相关各点的速度v量出下落的距离h，以
为纵轴，以h为横轴画出的图线应是图中的
（1）为进行该实验，备有下列器材可供选择铁架台、打点计时器、复写纸片、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、开关．其中不必要的器材是
天平、秒表、低压直流电源
天平、秒表、低压直流电源
．缺少的器材是重锤、直尺、低压交流电源（或交流电源）
重锤、直尺、低压交流电源（或交流电源）
．（2）若实验中所用重物的质量m=1㎏，打点时间间隔为0.02s，打出的纸带如下图所示，O、A、B、C、D为相邻的几点，测的OA=0.18cm、OB=0.76cm、OC=1.71cm、OD=3.04cm，查出当地的重力加速度g=9.80m/s2，则重物在B点时的动能EAB=
0.0732
0.0732
J．从开始下落到B点的过程中，重物的重力势能减少量是0.0745
0.0745
J，由此得出的结论是在实验误差允许的范围内减少的物体重力势能等于其增加的动能，物体自由下落过程中机械能守恒
在实验误差允许的范围内减少的物体重力势能等于其增加的动能，物体自由下落过程中机械能守恒
．（计算结果保留三位有效数字） （3）根据纸带算出相关各点的速度v量出下落的距离h，以
| v2 | 2 |
C
C
，就证明机械能是守恒的，图象的斜率代表的物理量是重力加速度
重力加速度
．分析：我们要知道实验的原理，了解实验所需要的仪器．
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．
对于物理量线性关系图象的应用我们要从两方面：1、从物理角度找出两变量之间的关系式2、从数学角度找出图象的截距和斜率，两方面结合解决问题．
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．
对于物理量线性关系图象的应用我们要从两方面：1、从物理角度找出两变量之间的关系式2、从数学角度找出图象的截距和斜率，两方面结合解决问题．
解答：解：（1）因为我们是比较mgh、
mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．
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．
缺少低压交流电源、重锤、直尺．
（2）利用匀变速直线运动的推论
vB=
=
=0.3825m/s
根据动能的定义式得出：
EkB=
mvB2=0.0732J
根据重力势能的定义式得出：
当打点计时器打在B点时，重锤的重力势能的减少量为△EP=mgh=1.0×9.8×0.0076 J=0.0745 J
在实验误差允许的范围内减少的物体重力势能等于其增加的动能，物体自由下落过程中机械能守恒
（3）利用
-h图线处理数据，物体自由下落过程中机械能守恒，mgh=
mv2，即
=gh
所以以
为纵轴，以h为横轴画出的图线应是图中的C．
那么
-h图线的斜率就等于重力加速度g．
故答案为：（1）天平、秒表、低压直流电源，重锤、直尺、低压交流电源（或交流电源）
（2）0.0732，0.0745，在实验误差允许的范围内减少的物体重力势能等于其增加的动能，物体自由下落过程中机械能守恒
（3）C，重力加速度g
| 1 |
| 2 |
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．
缺少低压交流电源、重锤、直尺．
（2）利用匀变速直线运动的推论
vB=
| xAc |
| tAC |
| (0.0171-0.0018)m |
| 2×0.02s |
根据动能的定义式得出：
EkB=
| 1 |
| 2 |
根据重力势能的定义式得出：
当打点计时器打在B点时，重锤的重力势能的减少量为△EP=mgh=1.0×9.8×0.0076 J=0.0745 J
在实验误差允许的范围内减少的物体重力势能等于其增加的动能，物体自由下落过程中机械能守恒
（3）利用
| v2 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| v2 |
| 2 |
所以以
| v2 |
| 2 |
那么
| v2 |
| 2 |
故答案为：（1）天平、秒表、低压直流电源，重锤、直尺、低压交流电源（或交流电源）
（2）0.0732，0.0745，在实验误差允许的范围内减少的物体重力势能等于其增加的动能，物体自由下落过程中机械能守恒
（3）C，重力加速度g
点评：利用图象问题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法．我们更多的研究直线图形，找出其直线的斜率和截距．
练习册系列答案
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