题目内容
《验证机械能守恒定律》的实验采用重物自由下落的方式进行实验验证，则：
①关于“验证机械能守恒定律”的实验中，以下说法正确的是
A．实验中摩擦是不可避免的，因此纸带越短越好，因为纸带越短，克服摩擦力做的功就越少，误差就越小
B．实验时需称出重物的质量
C．纸带上第1、2两点间距若不接近2mm，则无论怎样处理实验数据，实验误差都一定较大
D．处理打点的纸带时，可以直接利用打点计时器打出的实际点迹，而不必采用“计数点”的方法
②若实验中所用重锤质量m=l㎏，打点纸带如图（1）所示，所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.8m/s2．图中O点为打出的第一个点，A、B、C、D分别为每打两个点取出的计数点．则记录B点时，重锤速度vB= m/s，重锤的动能EkB= J，从开始下落起至B点，重锤的重力势能减少量是 J．因此可得出的结论是 ．（结果保留三位有效数字）．
③根据纸带算出的相关各点的速度，量出下落的距离，则以v2/2为纵轴，以h为横轴画出的图线应是图（2）中的 ．
①关于“验证机械能守恒定律”的实验中，以下说法正确的是
A．实验中摩擦是不可避免的，因此纸带越短越好，因为纸带越短，克服摩擦力做的功就越少，误差就越小
B．实验时需称出重物的质量
C．纸带上第1、2两点间距若不接近2mm，则无论怎样处理实验数据，实验误差都一定较大
D．处理打点的纸带时，可以直接利用打点计时器打出的实际点迹，而不必采用“计数点”的方法
②若实验中所用重锤质量m=l㎏，打点纸带如图（1）所示，所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.8m/s2．图中O点为打出的第一个点，A、B、C、D分别为每打两个点取出的计数点．则记录B点时，重锤速度vB=
③根据纸带算出的相关各点的速度，量出下落的距离，则以v2/2为纵轴，以h为横轴画出的图线应是图（2）中的
分析：1、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，清楚该实验的误差来源；
2、该实验为验证性实验，是在知道原理的情况下进行验证，因此求出物体下落时重力势能的减小量和动能的增加量是否相等即可验证，但是由于存在误差，物体下落时克服阻力做功，因此重力势能的减小量略大于动能的增加量；
3、根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．根据
-h的表达式，从数学的角度分析图象．
2、该实验为验证性实验，是在知道原理的情况下进行验证，因此求出物体下落时重力势能的减小量和动能的增加量是否相等即可验证，但是由于存在误差，物体下落时克服阻力做功，因此重力势能的减小量略大于动能的增加量；
3、根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．根据
| v2 |
| 2 |
解答：解：（1）A．实验中摩擦是不可避免的，因此纸带越短越好，因为纸带越短，克服摩擦力做的功就越少，但要通过测量长度来求出变化的高度与瞬时速度，因此太短导致误差就越大，故A错误；
B．实验时，动能的增加量与重力势能的减小量，均含有质量，因此不需称出重物的质量，故B错误；
C．根据h=
gt2=
×10×（0.02）2=2mm，要选用第1、2点间距离接近2mm的纸带，若纸带上第1、2两点间距大于2mm，则无论怎样处理实验数据，实验误差一定较大，故C错误；
D．处理打点的纸带时，可以直接利用打点计时器打出的实际点迹，而不必采用“计数点”的方法，若采用计数点，是使测量长度变长，从而减小测量长度的误差，故D正确；
所以选：D．
（2）①打点周期T0=0.02s，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有：
vB=
=
=1.944m/s≈1.94m/s；
②重锤下落到B点时增加的动能为△Ek=
m
=
×1×（1.944）2=1.88J；
减小的重力势能等于重力所做功大小，因此有：△Ep=mgh=1.91J
③根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是在实验误差范围内机械能守恒（在实验误差范内减小的重力势能等于增加的动能）．
（3）物体自由下落过程中，由机械能守恒可以得出：
mgh=
mv2，即
v2=gh
所以以
v2为纵轴，以h为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线，也就是图中的C．
所以选：C．
故答案为：（1）D；
（2）1.94；1.88；1.91；在实验误差范围内机械能守恒（在实验误差范内减小的重力势能等于增加的动能）；
（3）C．
B．实验时，动能的增加量与重力势能的减小量，均含有质量，因此不需称出重物的质量，故B错误；
C．根据h=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
D．处理打点的纸带时，可以直接利用打点计时器打出的实际点迹，而不必采用“计数点”的方法，若采用计数点，是使测量长度变长，从而减小测量长度的误差，故D正确；
所以选：D．
（2）①打点周期T0=0.02s，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有：
vB=
| xAC |
| tAC |
| 0.2805-0.125 |
| 4×0.02 |
②重锤下落到B点时增加的动能为△Ek=
| 1 |
| 2 |
| v | 2 B |
| 1 |
| 2 |
减小的重力势能等于重力所做功大小，因此有：△Ep=mgh=1.91J
③根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是在实验误差范围内机械能守恒（在实验误差范内减小的重力势能等于增加的动能）．
（3）物体自由下落过程中，由机械能守恒可以得出：
mgh=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
所以以
| 1 |
| 2 |
所以选：C．
故答案为：（1）D；
（2）1.94；1.88；1.91；在实验误差范围内机械能守恒（在实验误差范内减小的重力势能等于增加的动能）；
（3）C．
点评：正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、所测数据、误差分析等，会起到事半功倍的效果．
通过该题理解验证性实验的特点，把握实验原理，提升实验能力，该题是考查基础实验知识的好题．
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．
通过该题理解验证性实验的特点，把握实验原理，提升实验能力，该题是考查基础实验知识的好题．
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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在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=1kg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为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）．已知打点计时器每隔0.02s打一点，当地的重力加速度为g=9.80m/s2．那么：
（1）在《验证机械能守恒定律》的实验中，打点计时器所用电源为50Hz，当地重力加速度的值为9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg，甲、乙、丙三学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18cm、0.19cm、0.25cm，从纸带中可看出