某同学做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示，图乙为实验所得的一条纸带。选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E ，测出A点距起点O的距离为s0=19.00cm，点A、C间的距离为s1=8.36cm，点C、E间的距离为s2=9.88cm，测得重物的质量为m=1kg，所用交流电源的频率为50Hz，当地重力加速度为g=9.8m/s2回答下列问题：

1. 某同学做“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示，图乙为实验所得的一条纸带。选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E ，测出A点距起点O的距离为s₀=19.00cm，点A、C间的距离为s₁=8.36cm，点C、E间的距离为s₂=9.88cm，测得重物的质量为m=1kg，所用交流电源的频率为50Hz，当地重力加速度为g=9.8m/s²回答下列问题：

(1) 下列实验操作和数据处理正确的是____（填选项前的字母）。 A. 图中两限位孔必须在同一竖直线上 B. 实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直 C. 实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源 D. 数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、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J，打下C点时重物的速度大小是m/s。（结果保留三位有效数字）

(3) 实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是____（填选项前的字母）。 A. 利用公式v=gt计算重物速度 B. 利用公式 $\text{[math]}$ 计算重物速度 C. 存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D. 没有采用多次实验取平均值的方法

【考点】

验证机械能守恒定律;

【答案】

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实验探究题普通

1. 在“验证机械能守恒定律”的实验中

(1) 下列操作正确的是。

(2) 实验获得一条纸带，截取点迹清晰的一段并测得数据如图所示已知打点的频率为 50 Hz，则打点“13”时，重锤下落的速度大小为m/s（保留三位有效数字）。

(3) 某同学用纸带的数据求出重力加速度g=9.77m/s² ，并用此g值计算得出打点“1”到“13”过程重锤的重力势能减小值为5.09m，另计算得动能增加值为5.08m（m为重锤质量）则该结果（选填“能”或“不能”验证机械能守恒，理由是.

A.在误差允许范围内

B.没有用当地的重力加速度g

实验探究题普通

2. 某实验小组在用重物下落来验证机械能守恒。

(1) 下图是四位同学释放纸带瞬间的照片，你认为操作正确的是

(2) 关于接通电源和放手让重物运动的先后顺序，下列说法正确的是____ A. 应同时接通电源和放手 B. 先接通电源后放手 C. 先放手后接通电源 D. 以上说法都不对

(3) 选出一条清晰的纸带如图所示，其中 $\text{[math]}$ 点为打点计时器打下的第一个点， A、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为三个计数点。用刻度尺测得 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。在计数点 $\text{[math]}$ 和 B、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 之间还各有一个点，重锤的质量为 $\text{[math]}$ 。打点计时器工作频率为 $\text{[math]}$ ，当地的重力加速度 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ 。打点计时器打下计数点 $\text{[math]}$ 时，重锤的速度大小为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。从打下 $\text{[math]}$ 到打下 $\text{[math]}$ 点过程中重锤动能增加量 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，重力势能减少量 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 计算结果均保留三位有效数字 $\text{[math]}$

(4) 实验中发现重锤获得的动能 $\text{[math]}$ 小于减少的重力势能 $\text{[math]}$ ，则产生系统误差的原因可能是 $\text{[math]}$ 至少写出一条主要原因 $\text{[math]}$ 。

实验探究题普通

3. 用如图所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线一端固定在铁架台上，另一端系的钢球静止 $\text{[math]}$ 点，在 $\text{[math]}$ 点正下方固定光电门；在钢球底部沿细线方向固定一宽为 $\text{[math]}$ 的遮光条 $\text{[math]}$ 较小 $\text{[math]}$ 。首先，测量点到钢球球心的距离 $\text{[math]}$ ，然后，将钢球拉至不同位置由静止释放，测得每次细线与竖直方向夹角 $\text{[math]}$ 和光电门记录的对应时间 $\text{[math]}$ 。空气阻力的影响可忽略，重力加速度为 $\text{[math]}$ 。回答下列问题：

(1) 钢球通过光电门的速度 $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ 用测得的物理量符号表示 $\text{[math]}$

(2) 若等式成立，则验证了机械能守恒定律； $\text{[math]}$ 用测得的物理量符号表示 $\text{[math]}$

(3) 由于实验存在系统误差，根据测得的数据计算重力势能变化量 $\text{[math]}$ 和动能变化量 $\text{[math]}$ ，其真实大小关系是 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 选填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ” $\text{[math]}$

实验探究题普通