某实验小组用如图甲所示实验装置做验证机械能守恒定律实验，刻度在上端的刻度尺竖直固定。已知小球质量为，当地重力加速度为。

1. 某实验小组用如图甲所示实验装置做验证机械能守恒定律实验， $\text{[math]}$ 刻度在上端的刻度尺竖直固定。已知小球质量为 $\text{[math]}$ ，当地重力加速度为 $\text{[math]}$ 。

(1) 先用游标卡尺测量小球直径 $\text{[math]}$ ，如图乙所示，则小球直径 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

(2) 从刻度尺上读取小球静止时球心和光电门中心对应的刻度值 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。由静止释放小球，记录小球第一次通过光电门的挡光时间 $\text{[math]}$ ；

要验证小球下落过程中机械能是否守恒，只需比较等式在误差范围内是否成立即可 $\text{[math]}$ 用测得物理量和已知量的符号表示 $\text{[math]}$ ；

(3) 该小组要利用该装置进步探究小球与固定的橡胶材料第一次碰撞前后小球的机械能损失情况，他们记录了小球第二次通过光电门的挡光时间 $\text{[math]}$ ，则碰撞过程中小球损失的机械能为 $\text{[math]}$ 用测得物理量和已知量的符号表示 $\text{[math]}$ 。

【考点】

验证机械能守恒定律; 刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用;

【答案】

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实验探究题普通

1. 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，有一直径为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 $\text{[math]}$ ，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。

（1）如图乙所示，用螺旋测微器测得小球的直径d＝mm。

（2）小球经过光电门B时的速度表达式为（用题中所给字母表示）。

（3）多次改变高度H，重复上述实验，分别计算钢球在释放点和B点之间的势能变化大小 $\text{[math]}$ 与动能变化大小 $\text{[math]}$ ，下表为该同学的实验结果：

$\text{[math]}$	4.89	9.79	14.69	19.59	29.38
$\text{[math]}$	5.04	10.10	15.10	20.00	29.80

他发现表中的 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 近似相等，但 $\text{[math]}$ 总小于 $\text{[math]}$ ，认为这是由于空气阻力造成的。你是否同意他的观点（选填“同意”或“不同意”）。请简要说明理由。

实验探究题普通

2. 利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。

将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，已知当地的重力加速度g。

（1）关于本实验，下列说法中正确的是。

A．必须用秒表测出重物下落的时间

B．打点计时器应连接直流电源

C．一定要测量重物的质量

D．应选择质量较大、体积较小的重物

（2）已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度 $\text{[math]}$ ，重物的质量为m=1. 00kg。某同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图乙所示，其中O点为起始点，A、B、C、D、E、F为连续的六个点，根据纸带上的测量数据，可得出打B点时重物的速度为m/s，从O点下落到B的过程重物重力势能的减少量为J。（结果均取3位有效数字）

（3）实验中发现重物增加的动能总是稍小于重物减小的重力势能，可能的原因是。

实验探究题普通

3. 在用“落体法”做“验证机械能守恒定律”的实验时，小明选择一条较为满意的纸带，如图甲所示

（1）为减少阻力对实验的影响，下列操作可行的是.

A．选用质量大的重锤

B．安装打点计时器使两限位孔在同一竖直线上

C．释放纸带前，手应提纸带上端并使纸带竖直

D．重锤下落中手始终提住纸带上端，保持纸带竖直

（2）小明用实验测得数据画出的v²－h图象如图乙所示，图线不过坐标原点的原因是.

（3）另有四位同学在图乙的基础上，画出没有阻力时的v²－h图线，并与其比较，其中正确的是.

实验探究题普通