如图1所示.是用落体法验证机械能守恒定律的实验.(1)某同学列举了该实验的几个步骤.其中不正确或没有必要的是BCEBCEA．正确安装好实验仪器B．将打点计时器接到学生电源的直流输出端上C．用天平测出下落重物的质量.且精确到0.01kgD．实验中.需保持提纸带的手不上下移动.且保证纸带竖直E．为了使打出来的第一个点清晰.应该先释放纸� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

如图1所示，是用落体法验证机械能守恒定律的实验，

（1）某同学列举了该实验的几个步骤，其中不正确或没有必要的是

BCE

（填序号即可）
A．正确安装好实验仪器
B．将打点计时器接到学生电源的直流输出端上
C．用天平测出下落重物的质量，且精确到0.01kg
D．实验中，需保持提纸带的手不上下移动，且保证纸带竖直
E．为了使打出来的第一个点清晰，应该先释放纸带再接通打点计时器电源开关
F．在纸带上离起始点较远的地方选择几个连续的点，测出它们距起始点的距离
（2）在实验中，得到一条纸带如图2所示，把第一点记作O（此时纸带速度为零），打点记时器打点的周期为T，有关长度在图中已标明．则打点记时器打出N点时，重锤的重力势能减少量为

mg（d₁+S₁）

和动能的增加量为

m(S1+S2)2

8T2

m(S1+S2)2

8T2

．（图中量为已知量，重锤质量用m表示）

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．
（2）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）B、将打点计时器接到学生电源的低压交流输出端，故B不正确．
C、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．故C没有必要．
E、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，故E不正确．
故选：BCE．
（2）重力势能减小量：△E_p=mgh=mg（d₁+S₁）；
匀变速直线运动中时间中点瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：
vN=

S1+S2

故动能的增量为：△Ek=

m(S1+S2)2

8T2

故答案为：（1）BCE；（2）mg(d1+S1)；

m(S1+S2)2

8T2

．

点评：该题主要考查了验证机械能守恒定律的实验的操作步骤和运用运动学规律、功能关系去处理实验数据的能力．

练习册系列答案

①选出一条纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz的交流电．用分度值为1mm的刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.9cm，OC=27.06cm，在计数点A和B、B和C之间还有一个点，重锤的质量为200g．甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了

0.370

J；打点计时器打到B点时重锤的速度v_重=

1.83

m/s，此时重锤的动能比开始下落时增加了

0.335

J．（结果均保留三位有效数字）
②某同学利用他自己试验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计数器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点所对应的速度v，以h为横轴，以

v² 为纵轴画出了如图3的图线．图线的斜率近似等于

重力加速度

．图线未过原点O的原因是

该同学做实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的开关．

．

如图题所示，是用落体法验证机械能守恒定律的实验，某同学列举了该实验的几个主要步骤

①将打点计时器竖直安装在铁架台上.

②接通电源,再松开纸带,让重物自由下落.

③取下纸带,再换一条纸带,重复以上实验步骤.

④将纸带固定在重物上,让纸带穿过打点计时器,用手提着

纸带使重物静止.

⑤选取一条理想纸带,用刻度尺测出物体下落的高度h₁、h₂、

h₃、...并计算出相应的瞬时速度V₁、V₂、V₃ ...

⑥分别计算出和mgh_n,在误差允许范围内,看是否相等.

(1)上述步骤中正确的顺序是 ;

(2)在该实验中,若以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出图线应 ,

才能验证机械能守恒定律;图象的斜率等于的数值.

如图题所示，是用落体法验证机械能守恒定律的实验，某同学列举了该实验的几个主要步骤

①将打点计时器竖直安装在铁架台上.
②接通电源,再松开纸带,让重物自由下落.
③取下纸带,再换一条纸带,重复以上实验步骤.
④将纸带固定在重物上,让纸带穿过打点计时器,用手提着
纸带使重物静止.
⑤选取一条理想纸带,用刻度尺测出物体下落的高度h₁、h₂、
h₃、...并计算出相应的瞬时速度V₁、V₂、V₃ ...
⑥分别计算出和mgh_n,在误差允许范围内,看是否相等.
(1)上述步骤中正确的顺序是           ;
(2)在该实验中,若以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出图线应       ,
才能验证机械能守恒定律;图象的斜率等于          的数值.