某兴趣小组利用打点计时器记录重物自由下落的运动轨迹，并利用实验数据验证机械能守恒定律，其实验装置如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，使纸带竖直穿过限位孔，用夹子将重物悬挂在纸带的下端。

1. 某兴趣小组利用打点计时器记录重物自由下落的运动轨迹，并利用实验数据验证机械能守恒定律，其实验装置如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，使纸带竖直穿过限位孔，用夹子将重物悬挂在纸带的下端。

(1) 在本实验中需要直接测量的物理量有____________； A. 重物的质量 B. 重物下落的时间 C. 重物下落的高度 D. 与重物下落高度对应的瞬时速度大小

(2) 实验时，先打开打点计时器，待打点稳定后释放纸带，获得一条如图所示的纸带，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A，B，C，D是打点计时器连续打下的4个点。（当地的重力加速度 $\text{[math]}$ ，交流电的频率 $\text{[math]}$ ，重物质量为 $\text{[math]}$ ）根据纸带所给数据，进行如下计算与判断（结果保留2位小数）

①打下B点时重物的速度为 $\text{[math]}$ ；

② $\text{[math]}$ 过程中，重物动能的增加量 $\text{[math]}$ J，重物重力势能的减少量 $\text{[math]}$ J；

【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. 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）