2022·湖南长沙·二模
1 . 利用计算机和力传感器可以比较精确地测量作用在挂钩上的力，并能得到挂钩所受的拉力随时间变化的关系图像，实验过程中挂钩位置可认为不变。某同学利用力传感器和单摆小球来验证机械能守恒定律，实验步骤如下：
①如图甲所示，固定力传感器M；
②取一根不可伸长的细线，一端连接一小铁球，另一端穿过固定的光滑小圆环O，并固定在传感器M的挂钩上（小圆环刚好够一根细线通过）；
③让小铁球自由悬挂并处于静止状态，从计算机中得到拉力随时间变化的关系图像如图乙所示；
④让小铁球以较小的角度在竖直平面内的A、B之间摆动，从计算机中得到拉力随时间变化的关系图像如图丙所示。
请回答以下问题：
（1）小铁球的重力为________ 。
（2）为了验证小铁球在最高点A和最低点处的机械能是否相等，则需要测量的物理量为________ 。
（3）若实验测得了（2）中所需测量的物理量，则为了验证小铁球在最高点A和最低点处的机械能是否相等，只需验证________ 等式是否成立即可。（用题中所给物理量的符号来表示）
①如图甲所示，固定力传感器M；
②取一根不可伸长的细线，一端连接一小铁球，另一端穿过固定的光滑小圆环O，并固定在传感器M的挂钩上（小圆环刚好够一根细线通过）；
③让小铁球自由悬挂并处于静止状态，从计算机中得到拉力随时间变化的关系图像如图乙所示；
④让小铁球以较小的角度在竖直平面内的A、B之间摆动，从计算机中得到拉力随时间变化的关系图像如图丙所示。
请回答以下问题：
（1）小铁球的重力为
（2）为了验证小铁球在最高点A和最低点处的机械能是否相等，则需要测量的物理量为
（3）若实验测得了（2）中所需测量的物理量，则为了验证小铁球在最高点A和最低点处的机械能是否相等，只需验证
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2022·辽宁·模拟预测
名校
2 . 某同学设计如图甲所示的实验装置来做“验证机械能守恒定律”实验，让小铁球从A点自由下落，下落过程中经过A点正下方的光电门B时，光电计时器记录下小铁球通过光电门的时间t，当地的重力加速度为g。
（1）用游标卡尺测量小铁球的直径，示数如图乙所示，则其直径为
______ cm。
（2）调整
、
之间距离h，多次重复上述过程，作出
随h的变化图像如图丙所示。若小铁球下落过程中机械能守恒，则该直线斜率
______ 。
（3）在实验中根据数据实际绘出
图像的直线斜率为
，则实验过程中小铁球所受的平均阻力f为其重力的________ 倍（用
表示）。
（1）用游标卡尺测量小铁球的直径，示数如图乙所示，则其直径为
（2）调整
、之间距离h，多次重复上述过程，作出随h的变化图像如图丙所示。若小铁球下落过程中机械能守恒，则该直线斜率（3）在实验中根据数据实际绘出
图像的直线斜率为，则实验过程中小铁球所受的平均阻力f为其重力的表示）。
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2022-04-11更新
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696次组卷
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8卷引用：13.力学实验-2022年湖南一模分类汇编
（已下线）13.力学实验-2022年湖南一模分类汇编2022届湖南省长沙市第一中学高三下学期模拟试卷物理试题（一）湖南省长沙市第一中学2022-2023学年高三上学期第六次月考物理试题湖南省邵阳市邵东市第一中学2022-2023学年高二下学期4月期中物理试题湖南省怀化市郡永实验学校2023-2024学年高三上学期第二次月考物理试题（已下线）2022届辽宁省高三下学期实战猜题卷（六）物理试题2022届四川省广安市第二中学高三下学期第四次模拟考试理综物理试题云南省曲靖市会泽县第一中学2022-2023学年高三下学期2月月考物理试题
2022·河南郑州·二模
名校
3 . 某兴趣小组的同学计划“验证机械能守恒定律”。装置如图甲所示，水平桌面上放有倾角为θ的气垫导轨，气垫导轨上安装有连接数字计时器的光电门，气垫导轨左端固定一原长为l。的弹簧，通过细线与带有遮光条的滑块相连。
设计了以下步骤进行实验：
A．测出气垫导轨的倾角为θ、弹簧劲度系数k、弹簧原长lo、滑块质量m、遮光条宽度d、重力加速度g，按照图甲所示组装好实验装置；
B．将滑块拉至气垫导轨某一位置固定，要求从此位置释放滑块，可使小车运动到光电门时细线已经弯曲。测出此时滑块到光电门的距离x以及弹簧长度l；
C．由静止释放滑块，滑块在拉力作用下运动，测出滑块上遮光条通过光电门的时间为Δt；
D．将滑块拉至不同的位置，重复B、C步骤多次，并记录每次对应实验数据。
根据所测物理量可以得到每次实验中滑块重力势能、弹性势能、动能之间的关系，从而
验证机械能守恒。
（1）根据实验中测出的物理量，可得到滑块从静止释放运动到光电门过程中重力势能减小量为_________ 。
（2）根据实验中测出的物理量也可得到滑块到达光电门时的动能，若“在弹性限度内，劲度系数为k的弹簧，形变量为Δx时弹性势能为
”的说法正确，不考虑空气阻力影响，要说明整个运动过程系统机械能守恒，需满足的关系式为______ 。
（3）若考虑到空气阻力影响，实验过程中得到的小车重力势能减小量与弹簧弹性势能减小量总和_____ （填“大于”、“小于”、“等于”）小车动能增量。
设计了以下步骤进行实验：
A．测出气垫导轨的倾角为θ、弹簧劲度系数k、弹簧原长lo、滑块质量m、遮光条宽度d、重力加速度g，按照图甲所示组装好实验装置；
B．将滑块拉至气垫导轨某一位置固定，要求从此位置释放滑块，可使小车运动到光电门时细线已经弯曲。测出此时滑块到光电门的距离x以及弹簧长度l；
C．由静止释放滑块，滑块在拉力作用下运动，测出滑块上遮光条通过光电门的时间为Δt；
D．将滑块拉至不同的位置，重复B、C步骤多次，并记录每次对应实验数据。
根据所测物理量可以得到每次实验中滑块重力势能、弹性势能、动能之间的关系，从而
验证机械能守恒。
（1）根据实验中测出的物理量，可得到滑块从静止释放运动到光电门过程中重力势能减小量为
（2）根据实验中测出的物理量也可得到滑块到达光电门时的动能，若“在弹性限度内，劲度系数为k的弹簧，形变量为Δx时弹性势能为
”的说法正确，不考虑空气阻力影响，要说明整个运动过程系统机械能守恒，需满足的关系式为（3）若考虑到空气阻力影响，实验过程中得到的小车重力势能减小量与弹簧弹性势能减小量总和
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2022-04-01更新
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993次组卷
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9卷引用：13.力学实验-2022年湖南一模分类汇编
（已下线）13.力学实验-2022年湖南一模分类汇编（已下线）三轮冲刺卷02-【赢在高考·黄金20卷】备战2022年高考物理模拟卷（全国卷专用）（已下线）押全国卷22题 力学实验-备战2022年高考物理临考题号押题（全国专用）2022届湖南省长沙市雅礼中学高三下学期模拟考试物理试题（一）（已下线）2022年河北卷物理T11变式题--力学实验题2022届河南省郑州市高三下学期第二次质量预测（二模）理综物理试题第四章 机械能及其守恒定律 单元检测试卷-必修第二册（粤教版2019）2023届广东省肇庆中学高三下学期强化训练模考一物理试题四川省泸县第五中学2023-2024学年高三上学期期末考试理综试题-高中物理
2022·湖南衡阳·一模
名校
4 . 某实验小组利用如图a所示装置验证小铁球在竖直平面内摆动过程中机械能守恒，将力传感器固定，不可伸长的轻绳一端系住小球，另一端连接力传感器，若某次实验记录轻绳拉力大小随时间的变化如图b所示，其中
是实验中测得的最大拉力值。
（1）现用游标卡尺测得小球直径如图c所示，则小球的直径为___________ cm；
（2）小球由A点静止释放到第一次回到A点的时间为___________ （用含有
的符号表示）；
（3）若测得小球质量为m，直径为D，轻绳长为l，小球释放的位置A到最低点的高度差为h，重力加速度为g，小球由静止释放到第一次运动到最低点的过程中，验证该过程小球机械能守恒的表达式为___________ （用题中给定的字母表示）。
是实验中测得的最大拉力值。（1）现用游标卡尺测得小球直径如图c所示，则小球的直径为
（2）小球由A点静止释放到第一次回到A点的时间为
的符号表示）；（3）若测得小球质量为m，直径为D，轻绳长为l，小球释放的位置A到最低点的高度差为h，重力加速度为g，小球由静止释放到第一次运动到最低点的过程中，验证该过程小球机械能守恒的表达式为
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2022-03-15更新
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923次组卷
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6卷引用：13.力学实验-2022年湖南一模分类汇编
（已下线）13.力学实验-2022年湖南一模分类汇编2022届湖南省衡阳市高三下学期第一次联考（一模）物理试题（已下线）必刷卷03-2022年高考物理考前信息必刷卷（湖南专用）（已下线）秘籍16 力学实验-备战2022年高考物理抢分秘籍（已下线）专题17 力学实验—备战2023年高考物理母题题源解密（全国通用）广东省茂名市第一中学2022-2023学年高三下学期5月月考物理试题
2015·江苏淮安·模拟预测
名校
5 . 某同学利用如图装置来研究机械能守恒问题，设计了如下实验。A、B是质量均为m的小物块，C是质量为M的重物，A、B间由轻弹簧相连，A、C间由轻绳相连。在物块B下放置一压力传感器，重物C下放置一速度传感器，压力传感器与速度传感器相连。当压力传感器示数为零时，就触发速度传感器测定此时重物C的速度。整个实验中弹簧均处于弹性限度内，重力加速度为g。实验操作如下：
（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。现释放C，使其向下运动，当压力传感器示数为零时，触发速度传感器测出C的速度为v。
（2）在实验中保持A，B质量不变，改变C的质量M，多次重复第（1）步。
①该实验中，M和m大小关系必需满足M___________ m（选填“小于”、“等于”或“大于”）
②为便于研究速度v与质量M的关系，每次测重物的速度时，其已下降的高度应___________ （选填“相同”或“不同”）
③根据所测数据，为得到线性关系图线，应作出___________ （选填“v2﹣M”、“v2﹣
”或“v2﹣
”）图线。
④根据③问的图线知，图线在纵轴上截距为b，则弹簧的劲度系数为___________ （用题给的已知量表示）。
（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。现释放C，使其向下运动，当压力传感器示数为零时，触发速度传感器测出C的速度为v。
（2）在实验中保持A，B质量不变，改变C的质量M，多次重复第（1）步。
①该实验中，M和m大小关系必需满足M
②为便于研究速度v与质量M的关系，每次测重物的速度时，其已下降的高度应
③根据所测数据，为得到线性关系图线，应作出
”或“v2﹣”）图线。④根据③问的图线知，图线在纵轴上截距为b，则弹簧的劲度系数为
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2022-01-29更新
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1260次组卷
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39卷引用：13.力学实验-2022年湖南一模分类汇编
（已下线）13.力学实验-2022年湖南一模分类汇编人教版高三专题复习 高考真题模拟测试湖南省衡阳市第八中学2019-2020学年高三上学期第四次月考物理试题湖南衡阳常宁五中2019-2020学年高三上学期11月考试物理试题（已下线）《2020年高考全真精准模拟理科综合之物理模拟试卷》第05周 第1练（已下线）专题18 力学实验-2021年高考真题和模拟题物理分项汇编2023届湖南省郴州市高三上学期第一次教学质量监测物理试题（已下线）2022年河北卷物理T11变式题--力学实验题2015届江苏淮安高三第五次模拟考试物理卷2015-2016学年山西大学附属中学高二9月诊断物理卷2017届江苏省扬中、六合等七校高三上学期期中联考物理试卷2017届山东省东营市胜利一中高三上学期期中考物理试卷（已下线）【百强校】2015-2016学年山西大学附属中学高二9月诊断物理卷江苏省扬州中学2018届高三上学期月考物理试题2017-2018学年度高一物理人教版必修2 第7章 机械能守恒定律单元检测黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2019届高三第一次月考物理试题广东省华南师范大学附属中学2019届高三上学期第二次月考物理试题【全国百强校】广东省华南师范大学附属中学2019届高三上学期第二次月考物理试题【全国百强校】广东省广州市广雅中学2019届高三上学期期中测试理科物理试题【全国百强校】江西省玉山县一中2019届高三上学期期中考试物理试题山东省夏津一中2018-2019学年高一下学期期末物理模拟试题山东省莱州市第一中学2019-2020学年高三上学期期中模拟测试（三）物理试题2018届河南省林州市第一中学高三10月调研物理试题2020届陕西省西安中学高三第三次模拟考试物理试题2021届江西省赣州市赣县第三中学高三上学期期中适应性考试物理试题2021届福建省福州市福建师大附属中学高三上学期期中物理试题2021届云南省普洱市景东县第一中学高三上学期期末物理试题（已下线）北大附中高三4月模拟仿真预测物理试题(四)黑龙江省哈尔滨市哈师大附中2019-2020学年高三9月月考物理试题2022届内蒙古自治区兴安盟乌兰浩特第一中学高三上学期第二次月考物理试题2022届陕西省西安市第一中学高三上学期期中物理试题安徽省六安市第一中学2021-2022学年高一下学期期中物理试题江西省抚州市临川第一中学2021-2022学年高一下学期第二次月考物理试题安徽省滁州市定远县民族中学2021-2022学年高一下学期期末物理试题2023版创新设计高考物理总复习 第五章 实验六 验证机械能守恒定律福建省厦门英才学校2022-2023学年高三上学期期中物理试题（精英班）山东省济宁市微山县第二中学2022-2023学年高三上学期期中质量检测物理试题山东省济宁市兖州区2022-2023学年高三上学期期中质量检测物理试题陕西省西安市长安区第一中学2023-2024学年高三上学期第三次教学质量检测（期中）物理试题
2022·湖南邵阳·一模
6 . 如图（甲）所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验，有直径为d、质量为m的金属小球由A处从静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H（
），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g。则：
（1）如图（乙）所示，用游标卡尺测得小球的直径d=_______ mm。
（2）已知t、H和重力加速度g及小球的直径d，若小球下落过程中机械能守恒，则需满足以下表达式：_______ 。
（3）另一同学用上述实验装置通过改变光电门的位置，用h表示金属小球到光电门时的下落距离，用v表示金属小球通过光电门的速度，根据实验数据作出了如图丙所示的v2-h图像，则当地的实际重力加速度为g=_______ m/s2。
），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g。则：（1）如图（乙）所示，用游标卡尺测得小球的直径d=
（2）已知t、H和重力加速度g及小球的直径d，若小球下落过程中机械能守恒，则需满足以下表达式：
（3）另一同学用上述实验装置通过改变光电门的位置，用h表示金属小球到光电门时的下落距离，用v表示金属小球通过光电门的速度，根据实验数据作出了如图丙所示的v2-h图像，则当地的实际重力加速度为g=
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2022-01-13更新
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231次组卷
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3卷引用：13.力学实验-2022年湖南一模分类汇编
2021高三·湖南永州·专题练习
7 . 某同学利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。
（1）该同学首先利用20分度的游标卡尺测量小球的直径d，测量结果如图乙所示，则d=______ cm。
（2）让小球从光电门A上方某一高度处自由下落，计时装置测出小球通过光电门A、B的挡光时间tA、tB，已知当地的重力加速度为g，用刻度尺测量出光电门A、B间的距离h，则只需比较______ 与______ 是否相等就可以验证小球下落过程中机械能是否守恒。（用题目中涉及的物理量符号来表示）
（3）为了提高实验精度，下列说法正确的是______ 。
A．两光电门间的距离适当大一些
B．小球的直径越小，实验精度越高
C．应该选用材质密度较大的小球
（1）该同学首先利用20分度的游标卡尺测量小球的直径d，测量结果如图乙所示，则d=
（2）让小球从光电门A上方某一高度处自由下落，计时装置测出小球通过光电门A、B的挡光时间tA、tB，已知当地的重力加速度为g，用刻度尺测量出光电门A、B间的距离h，则只需比较
（3）为了提高实验精度，下列说法正确的是
A．两光电门间的距离适当大一些
B．小球的直径越小，实验精度越高
C．应该选用材质密度较大的小球
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2021·湖南衡阳·二模
8 . 某同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律，他将两物块A和B用轻质无弹性细绳连接并跨过轻质定滑轮，B下端连接纸带，纸带穿过固定的打点计时器，用天平测出A、B两物块的质量
，
，A从高处由静止开始下落，B拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示。已知打点计时器计时周期为
。则：
在打0~5点过程中系统动能的增量
_________ J，系统势能的减小量
________ J，由此得出的结论是__________ 。（重力加速度g取9.8m/s2，结果保留三位有效数字）
，，A从高处由静止开始下落，B拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示。已知打点计时器计时周期为。则：在打0~5点过程中系统动能的增量
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2021-05-17更新
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173次组卷
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6卷引用：13.力学实验-2021年湖南二模分类汇编
（已下线）13.力学实验-2021年湖南二模分类汇编（已下线）13.力学实验-2022年湖南二模分类汇编2021届湖南省衡阳市高三下学期高中毕业联考（二模）物理试题2022届湖南省岳阳市湘阴县第二中学高三下学期二模模拟物理试题（三）（已下线）专题6.1 力学实验通性通法讲解-2023届高考物理二、三轮复习总攻略2023优化方案高考总复习 第五章 实验七 验证机械能守恒定律
2020·湖北荆州·一模
名校
9 . 物理实验课上，老师与同学们一起研究了重锤下落过程中机械能守恒的问题，课后老师请同学们分小组设计实验继续研究：
(1)甲小组同学想用如图1所示装置验证机械能守恒定律，将力传感器固定在天花板上，细线一端系着小球，一端连在力传感器上，将小球拉至水平位置从静止释放，到达最低点时力传感器显示的示数为
。已知小球质量为
，当地重力加速度为
。
在误差允许范围内，当满足关系式_________________ 时，可验证机械能守恒。
(2)乙小组认为机械能也包含弹性势能，于是用如图2所示装置进行验证机械能守恒定律。已知重力加速度为，实验步骤如下：
a、如图2甲所示，先把弹簧平放在光滑的水平面上，左端固定，用弹簧测力计多次水平向右拉伸弹簧，用刻度尺测出弹簧的长度
，并读出对应的拉力
，画出弹簧弹力与长度的函数关系图象如图2乙所示，则弹簧的劲度系数为______ ，弹簧长度为
时，弹簧弹性势能大小为______ 。（取弹簧原长时弹性势能为零）
b、如图2丙所示，用质量为的小球压缩弹簧，当弹簧长度为
时，将小球由静止释放，小球脱离弹簧后从光滑水平面水平抛出，落在地面上，测得下落高度为
，落地点到水平面右侧边缘的水平距离为
，若满足关系式
______ （用字母
、、
、、、、表示），则可“验证机械能守恒定律”。
(1)甲小组同学想用如图1所示装置验证机械能守恒定律，将力传感器固定在天花板上，细线一端系着小球，一端连在力传感器上，将小球拉至水平位置从静止释放，到达最低点时力传感器显示的示数为
。已知小球质量为，当地重力加速度为。在误差允许范围内，当满足关系式
(2)乙小组认为机械能也包含弹性势能，于是用如图2所示装置进行验证机械能守恒定律。已知重力加速度为
，实验步骤如下：a、如图2甲所示，先把弹簧平放在光滑的水平面上，左端固定，用弹簧测力计多次水平向右拉伸弹簧，用刻度尺测出弹簧的长度
，并读出对应的拉力，画出弹簧弹力与长度的函数关系图象如图2乙所示，则弹簧的劲度系数为时，弹簧弹性势能大小为b、如图2丙所示，用质量为
的小球压缩弹簧，当弹簧长度为时，将小球由静止释放，小球脱离弹簧后从光滑水平面水平抛出，落在地面上，测得下落高度为，落地点到水平面右侧边缘的水平距离为，若满足关系式、、、、、、表示），则可“验证机械能守恒定律”。
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2020-12-19更新
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755次组卷
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6卷引用：黄金卷01-【赢在高考·黄金20卷】备战2022年高考物理模拟卷（湖南专用）
（已下线）黄金卷01-【赢在高考·黄金20卷】备战2022年高考物理模拟卷（湖南专用）（已下线）2022年高考物理一轮复习小题多维练（江苏专用）-专题33 实验 验证机械能守恒定律（已下线）2021年海南卷物理试题T15-验证机械能守恒定律-实验题2021届湖北省荆州市高三上学期质量检测物理试题2021届江苏省连云港市板浦高级中学高三上学期期末模拟测试物理试题（一）河南省郑州市第四中学2022-2023学年高一下学期第二次月考物理试题
2020·四川·模拟预测
名校
10 . 用如图实验装置验证
、
组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，在上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：
是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有
个点未标出，计数点间的距离如图所示。已知
、
，当地重力加速度
。则（本题计算结果保留两位有效数字）
(1)在纸带上打下计数点
时，的速度
________ 
；
(2)在打点
过程中系统动能的增量
_______ 
，系统势能的减少量
_______ 。
、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，在上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有个点未标出，计数点间的距离如图所示。已知、，当地重力加速度。则（本题计算结果保留两位有效数字）(1)在纸带上打下计数点
时，的速度；(2)在打点
过程中系统动能的增量，系统势能的减少量。
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2020-07-06更新
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234次组卷
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7卷引用：13.力学实验-2021年湖南一模分类汇编
