16．在“验证机械能守恒定律的实验中.需要直接测量的物理量是纸带上打出的某两点间的距离.间接测量的物理量是打某点时的瞬时速度．——青夏教育精英家教网——

16．在“验证机械能守恒定律”的实验中，需要直接测量的物理量是纸带上打出的某两点间的距离，间接测量的物理量是打某点时的瞬时速度．

在“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”的实验中，得到了一条如图所示的纸带（打0点时，速度为零），纸带上的点记录了物体在不同时刻的位置．当打点计时器打点5时，物体动能的表达式为E _k=$\frac{1}{2}m（\frac{{s}_{6}-{s}_{4}}{2T}）^{2}$，物体重力势能减少的表达式为E _p=mgs₅，实验中是通过比较E_k和E_p是否相等来验证机械能守恒定律的（设交流电周期为T）．

在用打点计时器“验证机械能守恒”的实验中，打点计时器打出的纸带如图所示，重物的质量为1kg．根据纸带上的数据，重物在 B 点的动能是2.48J，重物在 E 点的动能是3.95J．在上述过程中，重物重力势能的变化是1.48J （计数点 A、B、C、…、F 均为相邻的打点，g 取9.8m/s ²）

在验证机械能守恒定律的实验中，要验证的是重物重力势能的减少量等于重物动能的增加量．以下步骤仅是实验操作的一部分，请将必要的步骤挑选出来，并且按合理的顺序排列：ACGEF（填代号）．
A．把打点计时器固定在铁架台上，并用导线把它和交流电电源连接起来
B．用天平称出重物的质量
C．把纸带的一段固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，把重物提升到一定
的高度
D．用秒表测出重物下落的时间
E．释放纸带
F．重复几次，得到3-5条符合要求的纸带
G．接通电源．

12．用如图1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，重锤上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，即可验证机械能守恒定律．

①下列列举了该实验的n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．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F．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的或者操作不恰当的步聚，将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因．
答：步骤B是错误的．应该接到电源的交流输出端．步骤D是错误的，应该先接通电源，待打点稳定后再释放纸带．步骤C不必要，因为根据测量原理，重锤的动能和势能中都包含了质量m，可以约去．
②利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．如图2所示．根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s ₀，点A、C间的距离为s ₁，点C、E间的距离为s ₂，使用交流电的频率为f，则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a=$\frac{（{s}_{2}-{s}_{1}）{f}^{2}}{4}$．
③在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落过程存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小．若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是重锤的质量m．试用这些物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为F=$m[g-\frac{（{s}_{2}-{s}_{1}）{f}^{2}}{4}]$．

11．在“验证机械能守恒定律”的实验中，需要直接测量和间接测量的数据是重物的（　　）

利用如图装置可验证机械能守恒定律，光滑弧形轨道竖直置于高度为H的桌面，轨道末端切线保持水平，
（1）将钢球从轨道上距桌面高度为h处由静止释放，钢球开轨道后做平抛运动落至地面，测出落点与轨道末端的水平距离r，若钢球质量为m，重力加速度为g，则钢球从释放到经过轨道末端，增加的动能△E_k=$\frac{mg{x}^{2}}{4H}$；
（2）若钢球从释放到轨道末端过程机械能守恒，则x与h理论上应满足的关系是x²=4Hh；
（3）为了验证钢球从释放到轨道末端过程机械能守恒，需要用到的测量工具有C；
A．天平
B．弹簧测力计
C．刻度尺
D．秒表
（4）改变钢球在轨道上的释放高度，记录释放点距桌面高度h和钢球落点距轨道末端的水平距离x，重复实验获得多组数据，在坐标纸上描点连线，若得到图象如图2，也可验证机械能守恒定律，则应做出的实验图象是B（填选项前的符号）

A．x-h图象 B．x²-h图象 C．x-H图象 D．x²-H图象．

如图所示，通过实验测量正方体铁块与长木板间的动摩擦因数，在水平桌面上放一小木板，适当垫高木板的一端，让铁块从木板的顶端a由静止滑到底端b，铁块与b处的光滑弹性挡板相碰后被反弹到c时速度变为零．现用刻度尺量出木板的长度L，ac间的距离x．不考虑铁块的宽度和空气阻力的影响．
（1）要完成实验还需要用刻度尺测量出离桌面的高度并用d表示，根据测出的数据，则铁块与长木板间的动摩擦因数可表示为$\frac{dx}{（2L-x）\sqrt{{L}^{2}-{d}^{2}}}$．（用测得的量的符号表示）
（2）以下能引起实验误差的是：CD（填选项序号）
A．铁块的质量　　　
B．当地的重力加速度
C．铁块与挡板碰撞时有能量损失　　　　
D．测量长度时的读数误差．

8．在利用图甲装置测量木块与木板间动摩擦因数μ的实验中，将木块从A点由静止释放，利用传感器和计算机获得滑块与传感器间的距离s随时间t变化的图象如图乙所示，图中所标物理量为已知量．

由图乙可知，0～t₀时间内木块的位移为s₀-s₁，木块沿斜面下滑的加速度a=$\frac{2{s}_{1}-{s}_{0}-{s}_{2}}{{t}_{0}^{2}}$（用图中给出而s₀、s₁、s₂、t₀表示）；已知当地重力加速度g，要测得木块与木板间的动摩擦因数μ，还需要测量的物理量是斜面的倾角θ（或A点的高度等）．

某兴趣小组要测量木块与较粗糙木板之间的动摩擦因数，他们先将粗糙木板水平固定，再用另一较光滑的板做成斜面，倾斜板与水平板间由一小段光滑曲面连接，保证木块在两板间通过时速度大小不变．
（1）使木块从相对水平木板高h处由静止滑下，并在水平板上滑行一段距离x后停止运动，改变h大小，进行多次实验，若忽略木块与倾斜板间的摩擦，以x为横坐标、h为纵坐标，从理论上得到的图象应为过坐标原点的倾斜向上直线或正比例函数；
（2）如果考虑木块与倾斜板之间的摩擦，在改变h时，他们采取的办法是：每次改变倾斜板的倾角，让木块每次由静止开始下滑的位置在同一条竖直线上，且测出该竖直线与两板连接处的水平距离为l，如图甲所示．将每次实验得到的h、x相关数据绘制出的h-x图象如图乙所示，图线的延长线与两坐标轴的交点坐标分别为（-a，0）和（0，b），则木块与倾斜板间的动摩擦因数μ₁=$\frac{b}{L}$，木块与水平板间的动摩擦因数μ₂=$\frac{b}{a}$．（以上两空用a、b和l中的某些物理量表示）

0 132581 132589 132595 132599 132605 132607 132611 132617 132619 132625 132631 132635 132637 132641 132647 132649 132655 132659 132661 132665 132667 132671 132673 132675 132676 132677 132679 132680 132681 132683 132685 132689 132691 132695 132697 132701 132707 132709 132715 132719 132721 132725 132731 132737 132739 132745 132749 132751 132757 132761 132767 132775 176998