某同学采用重物自由下落的方法“验证机械能守恒定律”，如图（甲）所示。打点计时器所用电源频率为50Hz，当地重力加速度的值为
。
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.先释放纸带，然后再接通电源；
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F.计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能；
G.改换纸带，重做几次。
其中不必要以及不恰当的步骤有______ ；
，按实验要求正确地选出纸带，用毫米刻度尺测量连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图（乙）所示，那么：从打下O点到打下计数点B的过程中重力势能的减少量
_____ J（保留3位有效数字）；而动能的增加量
______ J（保留3位有效数字）。实验发现二者并不完全相等，请指出一个可能的原因__________
（3）处理数据过程中，甲乙两位同学分别发现了一种计算B点对应时刻物体速度
的新思路：
甲同学发现，图中的B是除起始点外打点计时器打下的第n个点。因此可以用从O点到B点的时间nT（T是打点计时器的打点周期）计算，即
，再依此计算动能的增量。
乙同学认为，可以利用从O点到B点的距离
计算，即
，再依此计算动能的增量。
你认为，他们的新思路中( )
A.只有甲同学的思路符合实验要求 B.只有乙同学的思路符合实验要求
C.两位同学的思路都符合实验要求 D.两位同学的思路都不符合实验要求
（4）重锤在下落的过程中，如果所受阻力均忽略不计，h代表下落的距离，v代表物体速率，
代表动能，
代表势能，E代表机械能，以水平桌面为参考面，下列图像可能正确的是_______
。
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.先释放纸带，然后再接通电源；
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F.计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能；
G.改换纸带，重做几次。
其中不必要以及不恰当的步骤有
，按实验要求正确地选出纸带，用毫米刻度尺测量连续三点A、B、C到第一个点O的距离如图（乙）所示，那么：从打下O点到打下计数点B的过程中重力势能的减少量（3）处理数据过程中，甲乙两位同学分别发现了一种计算B点对应时刻物体速度
的新思路：甲同学发现，图中的B是除起始点外打点计时器打下的第n个点。因此可以用从O点到B点的时间nT（T是打点计时器的打点周期）计算，即
，再依此计算动能的增量。乙同学认为，可以利用从O点到B点的距离
计算，即，再依此计算动能的增量。你认为，他们的新思路中
A.只有甲同学的思路符合实验要求 B.只有乙同学的思路符合实验要求
C.两位同学的思路都符合实验要求 D.两位同学的思路都不符合实验要求
（4）重锤在下落的过程中，如果所受阻力均忽略不计，h代表下落的距离，v代表物体速率，
代表动能，代表势能，E代表机械能，以水平桌面为参考面，下列图像可能正确的是A.
B.
C. 
D.
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更新时间：2023-04-16 11:48:44
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【推荐1】验证机械能守恒定律也可以有其他多种的实验设计。
方案一：甲同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律，细线的一端拴一个金属小球，另一端连接固定在天花板上的拉力传感器，传感器可记录小球在摆动过程中细线拉力的大小。将小球拉至图示位置，由静止释放小球，发现细线拉力在小球摆动的过程中做周期性变化。___________ ；（填入选项前的序号）
A．释放小球时细线与竖直方向的夹角α
B．细线的长度L
C．小球的质量m
D．细线拉力的最大值F
E．当地的重力加速度g
（2）根据上述测量结果，小球动能的最大值
的表达式为___________ 。
（3）小球从静止释放到最低点过程中， 满足机械能守恒的关系式为___________ （用上述测定的物理量的符号表示）。
方案二：乙同学想用下图所示的装置验证机械能守恒定律。他将一条轻质细绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球a和b，b球的质量是a球的3倍，用手托住b球，a球静止于地面。当绳刚好被拉紧时，释放b球。他想仅利用刻度尺这一测量工具验证b球落地前瞬间两球的机械能之和与释放时相等。____________ 。
方案一：甲同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律，细线的一端拴一个金属小球，另一端连接固定在天花板上的拉力传感器，传感器可记录小球在摆动过程中细线拉力的大小。将小球拉至图示位置，由静止释放小球，发现细线拉力在小球摆动的过程中做周期性变化。
A．释放小球时细线与竖直方向的夹角α
B．细线的长度L
C．小球的质量m
D．细线拉力的最大值F
E．当地的重力加速度g
（2）根据上述测量结果，小球动能的最大值
的表达式为（3）小球从静止释放到最低点过程中， 满足机械能守恒的关系式为
方案二：乙同学想用下图所示的装置验证机械能守恒定律。他将一条轻质细绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球a和b，b球的质量是a球的3倍，用手托住b球，a球静止于地面。当绳刚好被拉紧时，释放b球。他想仅利用刻度尺这一测量工具验证b球落地前瞬间两球的机械能之和与释放时相等。
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(0.4)
【推荐2】如图甲所示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平．回答下列问题。
（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的一个器材是______
A．螺旋测微器 B．秒表
C．多用电表 D．交流电源
（2）下面列举了该实验的几个操作步骤中，其中操作不当的一个步骤是____
A．用天平测出重锤的质量
B．按照图示的装置安装器件
C．先释放纸带，后接通电源
D．测量纸带上某些点间的距离
（3）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，测出各点之间的距离如图乙所示．使用交流电的频率为f，则计算重锤下落的加速度的表达式a＝_______ （用x1、x2、x3、x4及f表示）
（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的一个器材是
A．螺旋测微器 B．秒表
C．多用电表 D．交流电源
（2）下面列举了该实验的几个操作步骤中，其中操作不当的一个步骤是
A．用天平测出重锤的质量
B．按照图示的装置安装器件
C．先释放纸带，后接通电源
D．测量纸带上某些点间的距离
（3）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，测出各点之间的距离如图乙所示．使用交流电的频率为f，则计算重锤下落的加速度的表达式a＝
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【推荐3】某实验小组利用如图甲所示装置来验证机械能守恒定律。A、B是两个相同的小物块，用天平测得其质量均为m，C是内部装有砝码的托盘，其总质量为M，A、B间用轻弹簧拴接，B、C间用轻质细绳相连。物块A静止放置在一压力传感器上，C的正下方放置一测速仪该测速仪能测出C的速率，压力传感器与测速仪相连，对应数据可对外向计算机中输出。整个实验过程中弹簧均处于弹性限度内，弹簧的弹性势能只与弹簧本身及形变量有关，当地的重力加速度为g。
（1）开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零。现自由释放C，当C向下运动到某一位置时，压力传感器示数为零，测速仪显示的对应速率为v。其中M和m大小关系应满足M_______ m（选填“小于”、“等于”或“大于”），才能实现上述过程。
（2）M、m质量不变，增加C中砝码的个数，即增大托盘和砝码的总质量M重复步骤，当压力传感器示数再次为零时，B上升的高度与前一次相比将_______ （选填“增加”、“减少”或“不变”）。
（3）重复上述操作，得到多组不同M下对应的v。根据所测数据，为更直观地验证机械能守恒定律，作出
图线如图乙所示，图线在纵轴上的截距为b，则弹簧的劲度系数k=_______ （用题目中的已知量表示）。
（1）开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零。现自由释放C，当C向下运动到某一位置时，压力传感器示数为零，测速仪显示的对应速率为v。其中M和m大小关系应满足M
（2）M、m质量不变，增加C中砝码的个数，即增大托盘和砝码的总质量M重复步骤，当压力传感器示数再次为零时，B上升的高度与前一次相比将
（3）重复上述操作，得到多组不同M下对应的v。根据所测数据，为更直观地验证机械能守恒定律，作出
图线如图乙所示，图线在纵轴上的截距为b，则弹簧的劲度系数k=
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名校
【推荐1】采用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示，已知打点计时器所用电源的频率
，当地的重力加速度
。
（1）本实验中重物及夹子的质量m是______ 测出的（填“需要”或“不需要”）。
（2）关于该实验的下述操作中，正确的是______ 。
A．实验所选重物，只需考虑其质量足够大即可
B．在组装器材时，打点计时器的两个限位孔一定要与纸带处于同一竖直线上
C．实验时应先开启电源，再释放纸带
D．打点计时器打出纸带后，要先处理数据确认实验成功之后再关闭电源
（3）在正确操作后得到如图乙所示的一条点迹清晰的纸带，其中O为起始点，
，
，
。则分析纸带可知：
①在误差允许范围内，若等式______ 成立，则机械能守恒定律得到验证（用题目中给出物理量的符号f、g、h、
、
表示）。
②百分误差
，是衡量实验精确度的重要标准。本实验将重物重力势能的减少量作为“实际值”，将重物动能的增加量作为“测量值”，则该实验的百分误差
______ %（结果保留两位有效数字）。
，当地的重力加速度。 （1）本实验中重物及夹子的质量m是
（2）关于该实验的下述操作中，正确的是
A．实验所选重物，只需考虑其质量足够大即可
B．在组装器材时，打点计时器的两个限位孔一定要与纸带处于同一竖直线上
C．实验时应先开启电源，再释放纸带
D．打点计时器打出纸带后，要先处理数据确认实验成功之后再关闭电源
（3）在正确操作后得到如图乙所示的一条点迹清晰的纸带，其中O为起始点，
，，。则分析纸带可知：①在误差允许范围内，若等式
、表示）。②百分误差
，是衡量实验精确度的重要标准。本实验将重物重力势能的减少量作为“实际值”，将重物动能的增加量作为“测量值”，则该实验的百分误差
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【推荐2】如图甲所示的装置叫作“阿特伍德机”，它是早期英国数学家和物理学家阿特伍德制造的一种著名的力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示，已知重力加速度为g。
实验时，该同学进行了如下操作：
①将质量均为M的重物A、B（A含挡光片及挂钩、B含挂钩）用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态。测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离h；
②在B的下端挂上质量也为M的物块C，让系统（重物A、B以及物块C）由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为t；
③测出挡光片的宽度d，计算有关的物理量，验证机械能守恒定律。
（1）如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，应满足的关系式为_______ 。（用重力加速度g、h、d和Δt表示）
（2）引起该实验系统误差的主要原因是________________ 。（写一条即可）
实验时，该同学进行了如下操作：
①将质量均为M的重物A、B（A含挡光片及挂钩、B含挂钩）用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态。测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离h；
②在B的下端挂上质量也为M的物块C，让系统（重物A、B以及物块C）由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为t；
③测出挡光片的宽度d，计算有关的物理量，验证机械能守恒定律。
（1）如果系统（重物A、B以及物块C）的机械能守恒，应满足的关系式为
（2）引起该实验系统误差的主要原因是
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【推荐3】在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m = 1．00㎏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为第一个点，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0．02 s打一次点，当地的重力加速度g = 9．8m/s2 ．那么：
（1）纸带的____ 端（选填“左”或“右’）与重物相连；
（2）根据图上所得的数据，应取图中O点和____ 点来验证机械能守恒定律；
（3）从O点到所取点，重物重力势能减少量△EP =_________ J，动能增加量△Ek = _________ J；（结果取3位有效数字）
（4）实验的结论是：_____________________ ．
（5）分析产生误差可能的原因是________________ ．（至少写出一条原因）
（1）纸带的
（2）根据图上所得的数据，应取图中O点和
（3）从O点到所取点，重物重力势能减少量△EP =
（4）实验的结论是：
（5）分析产生误差可能的原因是
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【推荐1】在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知电磁打点计时器的周期T=0.02s，重锤的质量m=1kg，如图所示为某次实验后选出的一条理想纸带，O点是打出的第一个点，A、B、C是在纸带上连续取的三个点。经测得A、B、C三点到O点的距离分别为：x1=12.16cm，x2=15.39cm，x3=19.00cm，g=9.8m/s2，求：（本题中涉及到数值计算的，结果均得保留三位有效数字）
（1）纸带的____________ 端与重锤连接（填左或右）；
（2）物体在B点的速度vB=__________ m/s；
（3）从O点到B点的过程中，重锤重力势能的减少量
=__________ J，动能的增量
=__________ J；
（4）经过计算发现，重锤重力势能的减少量总是大于动能的增量，其主要原因是因为在重锤下落过程存在阻力作用，可以通过以上数据求出该阻力的大小。设重锤所受阻力大小F恒定，试求出重锤所受阻力大小F=__________ 。（用m、T、g、x1、x2、x3表示）
（1）纸带的
（2）物体在B点的速度vB=
（3）从O点到B点的过程中，重锤重力势能的减少量
==（4）经过计算发现，重锤重力势能的减少量总是大于动能的增量，其主要原因是因为在重锤下落过程存在阻力作用，可以通过以上数据求出该阻力的大小。设重锤所受阻力大小F恒定，试求出重锤所受阻力大小F=
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【推荐2】某实验小组利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。
（1）下列说法中有利于减小实验误差的有___________ ；
A．必须精确测量出重物的质量 B．重物选用密度较大的铁锤
C．调节打点计时器两限位孔在同一竖直线上 D．先松开纸带，后接通电源
（2）甲同学利用上述装置按正确操作得到了一条如图乙所示的纸带（部分纸带未画出）。纸带上的各点均为连续的计时点，其中O点为打出的第一个点，打点周期为T，重力加速度为g。从纸带上直接测出计时点间的距离，利用下列测量值能验证机械能守恒定律的有___________ ；
A．OE和DF的长度 B．OA和AF的长度
C．OD和DG的长度 D．AC、BF和EG的长度
（3）乙同学取打下G点时重物的重力势能为零，利用测量数据计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能和重力势能
，并以h为横轴、和为纵轴，分别绘出了如图丙所示的图线I和图线II，发现两图线的斜率绝对值近似相等，说明___________ 。
（4）在验证机械能守恒定律的实验中，使质量m=250g的重物拖着纸带自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点。选取一条符合实验要求的纸带如图所示，O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点，已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.8m/s2，那么：
①计算B点瞬时速度时，甲同学用
，乙同学用
，丙同学用
。其中所选择方法正确的是___________ （选填“甲”、“乙”或“丙”）同学（xOB与
分别表示纸带上O、B和A、C之间的距离，n为从O到B之间的打点时间间隔数）。
②纸带下落的加速度为___________ m/s2，下落过程中受到的阻力f=___________ N。
（1）下列说法中有利于减小实验误差的有
A．必须精确测量出重物的质量 B．重物选用密度较大的铁锤
C．调节打点计时器两限位孔在同一竖直线上 D．先松开纸带，后接通电源
（2）甲同学利用上述装置按正确操作得到了一条如图乙所示的纸带（部分纸带未画出）。纸带上的各点均为连续的计时点，其中O点为打出的第一个点，打点周期为T，重力加速度为g。从纸带上直接测出计时点间的距离，利用下列测量值能验证机械能守恒定律的有
A．OE和DF的长度 B．OA和AF的长度
C．OD和DG的长度 D．AC、BF和EG的长度
（3）乙同学取打下G点时重物的重力势能为零，利用测量数据计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能
和重力势能，并以h为横轴、和为纵轴，分别绘出了如图丙所示的图线I和图线II，发现两图线的斜率绝对值近似相等，说明（4）在验证机械能守恒定律的实验中，使质量m=250g的重物拖着纸带自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点。选取一条符合实验要求的纸带如图所示，O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点，已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.8m/s2，那么：
①计算B点瞬时速度时，甲同学用
，乙同学用，丙同学用。其中所选择方法正确的是分别表示纸带上O、B和A、C之间的距离，n为从O到B之间的打点时间间隔数）。②纸带下落的加速度为
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(0.4)
名校
【推荐3】某同学用如图甲所示装置“验证机械能守恒定律”时，得到如图乙所示的纸带。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s0，点O、C间的距离为s1，点O、E间的距离为s2，测得重物的质量为m。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T。
(1)下列做法正确的有______ (填正确答案序号)；
A.必须要称出重物和夹子的质量
B.图中两限位孔必须在同一竖直线上
C.将连着重物的纸带穿过限位孔，用手提住，且让手尽量靠近打点计时器
D.数据处理时，可以选择任一点迹清晰的点作为O点
E.数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
(2)选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律，重物减少的重力势能是______ ，重 物增加的动能是______ ;在误差允许范围内若两者相等，即验证了机械能守恒定律。
(1)下列做法正确的有
A.必须要称出重物和夹子的质量
B.图中两限位孔必须在同一竖直线上
C.将连着重物的纸带穿过限位孔，用手提住，且让手尽量靠近打点计时器
D.数据处理时，可以选择任一点迹清晰的点作为O点
E.数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
(2)选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律，重物减少的重力势能是
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