题目内容

利用如图所甲示的装置“验证机械能守恒定律”
（1）电磁打点计时器应接
低压交流
低压交流
电源．（“低压交流”、“低压直流”或“220V交流”）
（2）实验部分步骤如下：
A．沿竖竖直方向固定好打点计时器，把纸带下端挂上重物，穿过打点计对器．
B．将纸带下端靠近打点计时器附近静止，先释放纸带，后接通电源，打点计时器在纸带上打下一系列的点．
C．关闭电源，取下纸带，测量．
以上A、B、C三步中，存在错误操作的一步是
B
B
填写步骤序号）
（3）图乙为用正确操作打出的一条纸带，用刻度尺测出OA、AC、CE之间的距离分别为S1、S2、S3．设打点计时器的频率为f，重物质量为m，当地重力加速度为g，则打C点时重物妁速度v=
(s2+s3)f
4
(s2+s3)f
4
．打点O到打点C的过程中重物增加的动能△EK=
m(s2+s3)2f2
32
m(s2+s3)2f2
32
，减少的重力势能△EP=
mg（s1+s2）
mg（s1+s2）
（用题中提供的符号表示）
（4）重物在下落过程中不可避免的受到阻力的作用，导致实验测得的△EK
小于
小于
△EP（诜填“大于”、“小于”或“等于”）
分析：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
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）打点计时器应接交流电源．
（2）应该先接通电源，后释放纸带．
开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差．
（3）利用匀变速直线运动的推论v
vC=
(s2+s3)f
4

打点O到打点C的过程中重物增加的动能△EK=EkC-0=
m(s2+s3)2f2
32

重力势能减小量△Ep=mgh=mg（s1+s2）
（4）由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量
实验测得的△EK小于△EP．
故答案为：（1）低压交流  （2）B
（3）
(s2+s3)f
4
，
m(s2+s3)2f2
32
，mg（s1+s2）
（4）小于
点评：由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量．
练习册系列答案
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（1）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g、h按图1所示方式连接电路，电路中所有元器件都完好．
①合上开关后，若电压表的示数为2V，电流表的指针有微小偏转，小灯泡不亮，则一定断路的导线为
d
d
．
②合上开关后，若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为零，则断路的导线为
g
g
．
③请在下面的虚线框内画出实验原理图

（2）某实验小组利用如图8甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒．图乙所示是用游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为d=
0.52
0.52
 cm；实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=1.2×10-2 s，则滑块经过光电门时的瞬时速度为
0.43
0.43
 m/s．在本实验中，为了验证系统的机械能是否守恒，需要测量的物理量除了钩码的质量外，还需要测量
滑块上遮光条的初始位置到光电门的距离
滑块上遮光条的初始位置到光电门的距离
和
滑块的质量
滑块的质量
．
某实验小组利用如图所示 实验装置来验证钩码和滑块组成的系统机械能守恒，请将下列实验步骤中不完整之处补充完整．

（1）调整气垫导轨底座，使之水平；
（2）测量钩码的质量m，滑块与遮光板的总质量M，遮光板的初始位置与光电门的距离为x，；
（3）用游标卡尺测出遮光板的宽度（如图所示） d=
0.52
0.52
cm．
（4）实验时将滑块从图甲的初始位置由静止释放，由数字计数器读出遮光板通过光电门的时间△t=1.2×10-2s，则滑块讲过光电门的速度为
0.433
0.433
m/s；
（5）本实验通过比较
mgx
mgx
和
1
2
(m+M)
d2
△t2
1
2
(m+M)
d2
△t2
在误差允许的范围内相等（用测量的物理量符号表示），从而验证了系统的机械能守恒．
利用如图所甲示的装置“验证机械能守恒定律”
（1）电磁打点计时器应接______电源．（“低压交流”、“低压直流”或“220V交流”）
（2）实验部分步骤如下：
A．沿竖竖直方向固定好打点计时器，把纸带下端挂上重物，穿过打点计对器．
B．将纸带下端靠近打点计时器附近静止，先释放纸带，后接通电源，打点计时器在纸带上打下一系列的点．
C．关闭电源，取下纸带，测量．
以上A、B、C三步中，存在错误操作的一步是______填写步骤序号）
（3）图乙为用正确操作打出的一条纸带，用刻度尺测出OA、AC、CE之间的距离分别为S1、S2、S3．设打点计时器的频率为f，重物质量为m，当地重力加速度为g，则打C点时重物妁速度v=______．打点O到打点C的过程中重物增加的动能△EK=______，减少的重力势能△EP=______（用题中提供的符号表示）
（4）重物在下落过程中不可避免的受到阻力的作用，导致实验测得的△EK______△EP（诜填“大于”、“小于”或“等于”）

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利用如图所甲示的装置“验证机械能守恒定律”
（1）电磁打点计时器应接______电源．（“低压交流”、“低压直流”或“220V交流”）
（2）实验部分步骤如下：
A．沿竖竖直方向固定好打点计时器，把纸带下端挂上重物，穿过打点计对器．
B．将纸带下端靠近打点计时器附近静止，先释放纸带，后接通电源，打点计时器在纸带上打下一系列的点．
C．关闭电源，取下纸带，测量．
以上A、B、C三步中，存在错误操作的一步是______填写步骤序号）
（3）图乙为用正确操作打出的一条纸带，用刻度尺测出OA、AC、CE之间的距离分别为S1、S2、S3．设打点计时器的频率为f，重物质量为m，当地重力加速度为g，则打C点时重物妁速度v=______．打点O到打点C的过程中重物增加的动能△EK=______，减少的重力势能△EP=______（用题中提供的符号表示）
（4）重物在下落过程中不可避免的受到阻力的作用，导致实验测得的△EK______△EP（诜填“大于”、“小于”或“等于”）

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