用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點痕進行測量及相關(guān)計算，即可驗證機械能守恒定律．

（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：

A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；
C．用天平測出重錘的質(zhì)量；
D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關(guān)打出一條紙帶；
E．測量紙帶上某些點間的距離；
F．根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．
其中沒有必要進行的或者操作不當?shù)牟襟E是                ．
(2)在一次實驗中，質(zhì)量m的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點，如圖所示（相鄰記數(shù)點時間間隔為0.02s），長度單位cm，那么從起點O到打下記數(shù)點B的過程中重力勢能減少量是△Ep=_____J，此過程中物體動能的增加量△Ek=___________J（g取9.8m/s2，結(jié)果數(shù)據(jù)均保留至小數(shù)點后兩位）；通過計算，數(shù)值上△Ep_______△Ek（填“>”“=”或“<”），這是因為____________________________；

（1）B C D；（2）0.49mJ； 0.48mJ； > ；紙帶和重錘運動過程中受阻力；

解析試題分析:（1）將打點計時器應接到電源的“交流輸出”上，故B錯誤；因為我們是比較mgh、的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平，故C錯誤；開始記錄時，應先給打點計時器通電打點，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點計時時器的電源，由于重物運動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實驗產(chǎn)生較大的誤差，故D錯誤。
（2）中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大�。�，重力勢能減少量是△Ep=mgh=0.49mJ，能的增加量△Ek=，通過計算可以看出△EP＞△EK，這是因為紙帶和重錘運動過程中受阻力，最后得出實驗的結(jié)論是：在實驗誤差允許的范圍內(nèi)機械能守恒．
考點：驗證機械能守恒定律

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（8分）某同學做“驗證牛頓第二定律”的實驗，實驗裝置如圖所示。

采用控制變量法研究加速度與合力的關(guān)系時，根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制了如圖所示a-F圖像，則從圖像可知，該同學在做實驗的過程中有兩個實驗環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤，請問他的兩個失誤是：
（1）______________________；    （2）______________________；

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

為了測量木塊與木板間動摩擦因數(shù)，某小組使用位移傳感器設計了如圖所示實驗裝置，讓木塊從傾斜木板上一點A由靜止釋放，位移傳感器可以測出木塊到傳感器的距離。位移傳感器連接計算機，描繪出滑塊相對傳感器的位移s隨時間t變化規(guī)律，如圖所示。

①根據(jù)上述圖線，計算0.4 s時木塊的速度__________m／s，木塊加速度__________m/s2；
②為了測定動摩擦因數(shù)，還需要測量的量是________；（已知當?shù)氐闹亓铀俣萭）
③為了提高木塊與木板間動摩擦因數(shù)的測量精度，下列措施可行的是_________

A．A點與傳感器距離適當大些
B．木板的傾角越大越好
C．選擇體積較大的空心木塊
D．傳感器開始計時的時刻必須是木塊從A點釋放的時刻

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

如圖所示是某同學探究動能定理的實驗裝置. 已知重力加速度為g，不計滑輪摩擦阻力. 該同學的實驗步驟如下：

a. 將長木板傾斜放置，小車放在長木板上，長木板旁放置兩個光電門A和B，砂桶通過滑輪與小車相連.
b. 調(diào)整長木板傾角，使得小車恰好能在細繩的拉力作用下勻速下滑. 測得砂和砂桶的總質(zhì)量為m.
c. 某時刻剪斷細繩，小車由靜止開始加速運動.
d. 測得擋光片通過光電門A的時間為，通過光電門B的時間為，擋光片寬度為d，小車質(zhì)量為M，兩個光電門A和B之間的距離為L.
e. 依據(jù)以上數(shù)據(jù)探究動能定理.
（1）根據(jù)以上步驟，你認為以下關(guān)于實驗過程的表述正確的是____________.
A．實驗時，先接通光電門，后剪斷細繩
B．實驗時，小車加速運動的合外力為
C．實驗過程不需要測出斜面的傾角
D．實驗時，應滿足砂和砂桶的總質(zhì)量m遠小于小車質(zhì)量M
（2）小車經(jīng)過光電門A、B的瞬時速度為=___________、="____________." 如果關(guān)系式___________________________在誤差允許范圍內(nèi)成立，就驗證了動能定理.

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

某實驗小組同學利用氣墊導軌和光電門計時器等裝置探究動能定理．
他們通過改變滑輪下端的小沙盤中啥子的質(zhì)量來改變滑塊所受水平方向的拉力；滑塊上安有寬度為d的擋光片，實驗中，用天平稱出小盤和沙子的總質(zhì)量為m，滑塊（帶擋光片）的質(zhì)量為M，用最小分度為1mm的刻度尺測量出光電門1和2之間的距離x，計時器顯示檔光片經(jīng)過光電門的時間分別為t1和t2．

（1）用最小分度為1mm的刻度尺測量出光電門1和2之間的距離x，以下數(shù)據(jù)合理的是
A、50cm        B、50.00cm
C、50.0cm            D、50.000cm
（2）小組的某位同學探究得出結(jié)論的表達式為，請問在這位同學的實驗操作過程中是否滿足“小沙盤和沙子的總質(zhì)量m遠遠小于滑塊（帶擋光片）的質(zhì)量M”這個條件　_________　 （填“是”或“否”）．
（3）為減小實驗誤差可采取的方法是　_________　
A、適當增大擋光片的寬度d
B、適當減小擋光片的寬度d
C、適當增大兩光電門之間的距離x
D、適當減小兩光電門之間的距離x．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

利用圖甲裝置研究平拋運動規(guī)律，用小錘敲擊彈性金屬片，小球A就沿水平方向飛出做平拋運動；同時B球被松開，做自由落體運動。圖乙是該裝置某次實驗的高速數(shù)碼連拍照片，該相機每秒鐘能拍攝20次，圖中背景為邊長為l=0.049m的正方形，分析照片：

（1）能說明A球在豎直方向做自由落體運動的證據(jù)是                        ；
（2）能說明A球在水平方向做勻速直線運動的證據(jù)是                        ；
（3）小球平拋運動的初速度大小為________m/s。（結(jié)果保留到小數(shù)點后兩位）

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

某興趣小組通過物塊在斜面上運動的試驗，探究“合外力做功與物體動能的變化的關(guān)系”。 他們的實驗裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個速度傳感器（用來測量物體每次通過Q點時的速度v），每次實驗，物體從不同高度h處由靜止釋放，但始終保持斜面底邊長L＝0.5 m不變。他們最后做出了如圖乙所示的v2－h(huán)圖像。圖像與橫軸的交點為0.25。

（1）圖像乙不過坐標原點的原因是___________________________________________。
（2）物塊與斜面間的滑動摩擦因數(shù)μ＝________。
（3）若最后得到的圖像如圖物-9圖丙所示，則可能的原因是（寫出一個）____________________。
（4）若更換光滑的斜面，重復上述步驟得到如圖物-9圖乙所示的圖像，圖像的斜率將________。（填“增大”、“減小”、“不變”）

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（10分）有一根細長而均勻的金屬管線樣品，長約為60cm，電阻大約為6，橫截面如圖甲所示。

（1）用螺旋測微器測量金屬管線的外徑，示數(shù)如圖乙所示，金屬管線的外徑為      mm；
（2）現(xiàn)有如下器材
A．電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約為0.1）
B．電流表（量程3A，內(nèi)阻約為0.03）
C．電壓表（量程3V，內(nèi)阻約為3）
D．滑動變阻器（1000，0.3A）
E．滑動變阻器（15，3A）
F．蓄電池（6V，內(nèi)阻很小）
G．開關(guān)，帶夾子的導線若干
實驗采用限流式接法，請將圖丙所示的實際測量電路補充完整。電路中的電流表應選    ，滑動變阻器應選    。（只填代號字母）

（3）已知金屬管線樣品材料的電阻率為，通過多次測量得出金屬管線的電阻為R，金屬管線的外徑為d，要想求得金屬管線內(nèi)形狀不規(guī)則的中空部分的截面積S，在前面實驗的基礎(chǔ)上，還需要精確測量的物理量是         （所測物理量用字母表示并用文字說明）。計算中空部分截面積的表達式為S=           。

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

某中學實驗小組采用如圖所示的裝置探究功與速度的關(guān)系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行。打點計時器工作頻率為50Hz。

（1）實驗中木板略微傾斜，這樣做     。
A. 是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑
B. 是為了增大小車下滑的加速度
C. 可使得橡皮筋做的功等于合外力對小車做的功
D. 可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運動
（2）實驗中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條……，并起來掛在小車的前端進行多次實驗，每次都要把小車拉到同一位置再釋放小車。把第1次只掛1條橡皮筋對小車做的功記為W，第2次掛2條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功為2W，……；橡皮筋對小車做功后而獲得的速度可由打點計時器打出的紙帶測出。根據(jù)第4次實驗的紙帶（如圖所示，圖中的點皆為計時點）求得小車獲得的速度為            m/s（保留三位有效數(shù)字）。

（3）若根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)畫出的W－v圖象如圖所示，根據(jù)圖線形狀可知，對W與v的關(guān)系作出猜想肯定不正確的是      。

A. W∝                    B. W∝           C. W∝                    D. W∝

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同步練習冊答案