用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源.输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始落下.重锤从拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点.对纸带上的点的痕迹进行测量.即可验证机械能定恒定律．(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:A．按照图示的装置安装器件,B．将打点计时器接到电源的直流输� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

9．用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种，重锤从高处由静止开始落下，重锤从拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能定恒定律．

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
C．用天平测量出重锤的质量；
D．固定好打点计时器，将连着重锤的纸带穿过限位孔，用手提住，且让手尽量靠近打点计时器
E．先接通电源，后松开纸带，开始打点．并如此重复多次，以得到几条打点纸带
F．测量打出的纸带上某些点之间的距离；
G．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
指出其中没有必要进行或操作错误的步骤是BCD
（2）在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量为m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为打点计时器打出的第一个点，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打一次点，当地的重力加速度为g=9.8m/s²．那么
a．纸带的左端（选填“左”或“右”）与重物相连；
b．从O点到B点，重物重力势能减少量△E_p=1.88J，动能增加量△E_k=1.84J（结果取3位有效数字）．

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，只有理解了这些才能真正了解具体实验操作的含义．
（2）物体运动速度渐渐变大，故打点间距应变大；重物重力势能减少量为mgh，$\frac{1}{2}$ mv²，即可求解．

解答解：（1）B、应将打点计时器接到电源的交流输出端上，故B操作不恰当；
C、因为我们是比较mgh、$\frac{1}{2}$mv²的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．故C没有必要；
D、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锤下落，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．故D操作不恰当；
故选：BCD．
（2）下落过程为匀加速运动，物体运动速度渐渐变大，故打点间距应变大，所以纸带的左端与重物相连；
从O到B的距离：h=19.20cm；
B的速度为：v=$\frac{0.2323-0.1555}{2×0.02}$m/s=1.92m/s
故有：△E_P=mgh=1.00×9.80×19.20×10^-2J=1.88J
△E_k=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{1}{2}$×1.00×1.92²J=1.84J
故答案为：（1）BCD；（2）左，1.88，1.84．

点评只有明确了实验原理以及实验的数据测量，才能明确各项实验操作的具体含义，这点要在平时训练中加强练习．
验证机械能守恒只要验证mgh=$\frac{1}{2}$m（v²-v₀²），故不用测定质量，但要知道高度差和速度值，由于摩擦影响，动能增加量要小于重力势能减小量．

练习册系列答案

	A．	运转轨道平面与赤道平面是重合的
	B．	轨道平面与某经线所在平面是重合的
	C．	轨道平面与赤道以外的某纬线所在平面是重合的
	D．	轨道平面通过地球球心，但平面与任一纬线和经线均不重合

	A．	感应电流方向改变		B．	CD段直线始终不受安培力
	C．	感应电动势最大值E=Bav		D．	感应电动势平均值E=$\frac{1}{4}$πBav

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