某实验小组用如图所示的装置验证机械能守恒定律，实验步骤如下：
a.用电磁铁吸住一个小铁球，将光电门A固定在立柱上，光电门B固定在立柱上的另一位置，都与小铁球处于同一竖直位置；
b.用测量工具测得小铁球的直径d，光电门A、B之间的距离为h；
c.切断电磁铁电源，小铁球开始下落，数字计时器测出小铁球通过光电门A和光电门B的时间分别为
、
。
已知重力加速度大小为g，请回答下列问题：
（1）小铁球经过光电门A的速度大小可表示为___________ （用测量的物理量符号表示）。
（2）在误差允许的范围内，若满足关系式
___________ （用测量的物理量和已知的物理量符号表示），即可验证机械能守恒定律。
a.用电磁铁吸住一个小铁球，将光电门A固定在立柱上，光电门B固定在立柱上的另一位置，都与小铁球处于同一竖直位置；
b.用测量工具测得小铁球的直径d，光电门A、B之间的距离为h；
c.切断电磁铁电源，小铁球开始下落，数字计时器测出小铁球通过光电门A和光电门B的时间分别为
、。已知重力加速度大小为g，请回答下列问题：
（1）小铁球经过光电门A的速度大小可表示为
（2）在误差允许的范围内，若满足关系式
更新时间：2022-01-10 21:00:57
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【知识点】 验证机械能守恒定律的实验步骤与数据处理
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【推荐1】在验证机械能守恒定律实验中，重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器，打出一系列的点。对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。
（1）如图甲所示，根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，测量出点A距起始点O的距离为
，A、C间的距离为
，C、E间的距离为
。若相邻两点的打点时间间隔为T，重锤质量为m，根据这些条件计算重锤从释放到下落OC距离时重力势能减少量
______ ，动能增加量
______ 。在实际计算中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能，其原因主要是__________________ 。
（2）某同学利用图甲中纸带，先分别测量出从A点到B、C、D、E、F、G点的距离h（其中F、G点为E点后连续打出的点，图中未画出），再计算打出B、C、D、E、F各点时重锤下落的速度v和
，绘制
图像，如图乙所示，并求得图线的纵轴截距b和斜率k。如果重锤下落过程中机械能守恒，则
______ 。
（1）如图甲所示，根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，测量出点A距起始点O的距离为
，A、C间的距离为，C、E间的距离为。若相邻两点的打点时间间隔为T，重锤质量为m，根据这些条件计算重锤从释放到下落OC距离时重力势能减少量（2）某同学利用图甲中纸带，先分别测量出从A点到B、C、D、E、F、G点的距离h（其中F、G点为E点后连续打出的点，图中未画出），再计算打出B、C、D、E、F各点时重锤下落的速度v和
，绘制图像，如图乙所示，并求得图线的纵轴截距b和斜率k。如果重锤下落过程中机械能守恒，则
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【推荐2】小李同学利用图①装置验证机械能守恒定律时，打出如图②所示的纸带，已知打点计时器频率为
。
（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含夹子）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是_______ 。
A.交流电源 B.刻度尺 C.天平（含砝码）
（2）下列关于该实验说法正确的是_______ 。
A.纸带必须尽量保持竖直方向以减小摩擦阻力作用
B.为了验证机械能守恒，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点
C.将电磁打点计时器改成电火花计时器可以减少纸带和打点计时器间的摩擦
D.可以选择较轻的物体作为重物以延长下落的时间，实验效果更好
（3）小明同学用两个形状完全相同，但质量不同的重物
和
分别进行实验，测得几组数据，并作出图像，如图③所示，由图像可判断的质量_______ 的质量（选填“大于”或“小于”）。
。（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含夹子）、打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是
A.交流电源 B.刻度尺 C.天平（含砝码）
（2）下列关于该实验说法正确的是
A.纸带必须尽量保持竖直方向以减小摩擦阻力作用
B.为了验证机械能守恒，必须选择纸带上打出的第一个点作为起点
C.将电磁打点计时器改成电火花计时器可以减少纸带和打点计时器间的摩擦
D.可以选择较轻的物体作为重物以延长下落的时间，实验效果更好
（3）小明同学用两个形状完全相同，但质量不同的重物
和分别进行实验，测得几组数据，并作出图像，如图③所示，由图像可判断的质量的质量（选填“大于”或“小于”）。
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【推荐3】某班级实验小组用如图1所示的实验装置来验证机械能守恒定律。在水平桌面上固定一个带滑轮的长木板，细线一端连在小车上，另一端绕过长木板左端的定滑轮与砝码盘相连，砝码盘中放有适量砝码，打点计时器的纸带与小车相连。每次都从静止释放小车，反复多次。如图2所示为打下的一个清晰的纸带，纸带上标出的B、C、D以及E、F、G是打点计时器连续打下的点迹，测量数据如下：BD=1.44cm，EG=7.20cm，CF=90.00cm。已知砝码与砝码盘总质量m=1kg，小车质量M=4kg，打点计时器打点频率为50Hz，重力加速度为g=9.8m/s2。完成以下空格（计算结果均保留两位有效数字）：
（1）小车运动过程中，打点计时器打下C点时小车的瞬时速度vC=______ m/s，打下F点时小车的瞬时速度vF=______ m/s；
（2）以小车和砝码及砝码盘为系统，在打点计时器打下C点到F点过程中，系统重力势能减少量为ΔEp=______ J；系统动能的增加量为ΔEk=______ J。
（3）实验小组根据（2）中数据判断，用此装置来验证机械能守恒实验定律是不成功的。分析原因后发现小车与长木板间存在着不能忽略的阻力，因此决定对实验做出改进。将长木板右端垫高，在不挂砝码盘情形下轻推小车，小车能够做匀速运动，也就是平衡摩擦阻力。再挂砝码盘，重复上述实验。你觉得这种方法可行吗？______ （填“可行”或“不可行”，不需要说明理由）
（1）小车运动过程中，打点计时器打下C点时小车的瞬时速度vC=
（2）以小车和砝码及砝码盘为系统，在打点计时器打下C点到F点过程中，系统重力势能减少量为ΔEp=
（3）实验小组根据（2）中数据判断，用此装置来验证机械能守恒实验定律是不成功的。分析原因后发现小车与长木板间存在着不能忽略的阻力，因此决定对实验做出改进。将长木板右端垫高，在不挂砝码盘情形下轻推小车，小车能够做匀速运动，也就是平衡摩擦阻力。再挂砝码盘，重复上述实验。你觉得这种方法可行吗？
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