题目内容

利用重锤下落验证机械能守恒定律。

 ①为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选择：铁架台(也可利用桌边)，

   打点计时器以及复写纸、纸带，低压直流电源，天平，秒表，毫米刻度尺，导线，电键．其

   中不必要的器材是                       ；缺少的器材是                      ．

 ②在验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，查得当地重力加速度g=9.80 m/s2，测出所用重物的质量m=1.00 kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm，根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量为______J，动能的增加量为_______J（取3位有效数字）

③实验中产生系统误差的原因主要是                       。为了减小误差，悬挂在纸带下的重物的质量应选择_______.

④如果以v2/2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的v2/2—h图线是　　　　　　，

   该线的斜率等于_______.

（１）低压直流电源，秒表　　；交流电源，重锤

　（2）7.62；7.56　

　（3）阻力对重锤和纸带的影响；质量较大的.

　（4）过原点的斜直线；重力加速度g.

练习册系列答案
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在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中：
实验中用打点计时器打出的纸带如图所示，其中，A为打下的第1个点，C、D、E、F为距A较远的连续选取的四个点（其他点未标出）．用刻度尺量出C、D、E、F到A的距离分别为s1=20.06cm，s2=24.20cm，s3=28.66cm，s4=33.60cm重锤的质量为m=1.00kg；电源的频率为f=50Hz；实验地点的重力加速度为g=9.80m/s2．为了验证打下A点到打下D点过程中重锤的机械能守恒．则应计算出：（结果保留三位小数）
（1）打下D点时重锤的速度VD=
2.15
2.15
 m/s；
（2）重锤重力势能的减少量△Ep=
2.37
2.37
 J；
（3）重锤动能的增加量△Ek=
2.31
2.31
 J．
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D点的过程中，得到的结论是
在误差允许范围内，重锤的机械能守恒
在误差允许范围内，重锤的机械能守恒
．
在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中：
（1）实验中动能的增加量应略
小于
小于
（选填“大于”、“小于”或“等于”）重力势能的减少量，其主要原因是
C
C
．
A．重物下落的实际距离大于测量值     B．重物下落的实际距离小于测量值
C．重物下落受到阻力                 D．重物的实际末速度大于计算值
（2）甲、乙、丙三位同学分别得到A、B、C三条纸带，他们的前两个点间的距离分别是1.0mm、1.9mm、4.0mm．那么应该选用
乙
乙
同学的纸带最为理想，一定存在操作误差的同学是
丙
丙
，可能的错误原因是
先释放重物，后接通电源（或释放纸带初速度不为零等）
先释放重物，后接通电源（或释放纸带初速度不为零等）
．
（3）如图所示，有一条纸带，各点距A点的距离分别为d1，d2，d3，…，各相邻点间的时间间隔为T，当地重力加速度为g．要用它来验证物体从B到G处的机械能是否守恒，则B点的速度表达式为vB=
vB=
d2
2T
vB=
d2
2T
，G点的速度表达式为vG=
vB=
d2
2T
vB=
d2
2T
，若B点和G点的速度vB、vG及BG间的距离h均为已知量，则当满足
v
2
G
-
v
2
B
=2gh
v
2
G
-
v
2
B
=2gh
时，物体的机械能守恒．
（1）如图所示，图甲中螺旋测微器的读数为
10.502
10.502
mm，图乙中游标卡尺（游标尺规格为20分度）的读数为
10.145
10.145
cm． 
     
（2）在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中
①甲、乙、丙三位同学分别得到A．B、C三条点迹清晰的纸带，它们的前两个点间的距离分别是1.0mm、1.9mm、4.0mm．那么一定存在操作误差的同学是
丙
丙
；错误的原因是
先释放了重物，后接通电源
先释放了重物，后接通电源

②有一条纸带，各点距A点的距离分别为d1，d2，d3，…，如图所示，各相邻点间的时间间隔为T，当地重力加速度为g．要用它来验证B和G两点处机械能是否相同，可量得BG间的距离h=
d6-d1
d6-d1
，B点的速度表达式为vB
vB=
d2
2T
，
vB=
d2
2T
，
，G点的速度表达式为vG
vG=
d7-d5
2T
vG=
d7-d5
2T
．
③若B点和G点的速度vB、vG和B、G间的距离h均为已知量，则当
v
2
G
-
v
2
B
=2gh
v
2
G
-
v
2
B
=2gh
时，机械能守恒．
（1）在共点力合成的实验中，根据实验数据画出力的图示，如图所示．图上标出了F1、F2、F、F′四个力，其中
 
不是由弹簧秤直接测得的（填上述字母）．
（2）在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中，实验装置如图所示． 下面关于实验操作的叙述正确的是
 
．（单项选择）
A、应该用天平称出重锤的质量
B、应该选用点迹清晰，第一、二两点间的距离接近2mm的纸带
C、操作时应先放纸带再通电
D、电火花打点计时器应接在电压为220V的直流电源上
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精英家教网在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中，实验装置如图所示． 下面关于实验操作的叙述正确的是（　　）
A、应该用天平称出重锤的质量B、应该选用点迹清晰，第一、二两点间的距离接近2mm的纸带C、操作时应先放纸带再通电D、电火花打点计时器应接在电压为220V的直流电源上

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