利用图1所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。

1. 利用图1所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。

(1) 除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、打点计时器、导线外，在下列器材中，还必须使用的器材是________。

A. 低压交流电源 B. 刻度尺 C. 天平（含砝码）

(2) 实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少了，动能增加了（用题中字母表示）。

(3) 实验结果表明，重力势能的减少量略大于动能的增加量，原因可能是（答出一条原因即可）。

【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. 在进行“验证机械能守恒定律”的实验中，甲、乙两实验小组分别采用了如图（1）和（2）所示的装置进行实验。

(1) 甲组同学采用了图（1）所示的方案，除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、交流电源、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是________。（填正确答案前的字母标号） A. 秒表 B. 刻度尺 C. 天平（含砝码）

(2) 甲组同学释放纸带前的瞬间，重锤和手的位置合理的是（填“甲”、“ 乙”、“ 丙”或“丁”）；

(3) 比较两种实验方案，你认为组（选填“甲”或“乙”）同学采用的实验方案误差更小；

(4) 乙组同学采用图（2）所示的方案完成实验，选出一条纸带如下图所示，其中O点为起始点，A、B、C三个连续计时点到O点的距离分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，打点计时器打点周期为T，重物质量 $\text{[math]}$ 大于 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g。打下B点时重物速度大小表达式为，若通过纸带验证OB过程系统机械能守恒，其表达式为。

实验探究题普通

2. 在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在8V、50Hz的交流电源上，自由下落的重锤质量为0.5kg，选出一条理想的纸带如图所示，A、B、C为连续打出的点，取 $\text{[math]}$ ， O为始起点，则：

(1) 打点计时器打B点时，重锤下落的速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （保留两位有效数字）；

(2) 从起点O到打下点B点的过程中，重锤的重力势能减少量 $\text{[math]}$ J，动能的增加量 $\text{[math]}$ J；（ $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 均保留三位有效数字）；

(3) 由以上数据可以知道 $\text{[math]}$ 总是略大于 $\text{[math]}$ ，其原因是_____。 A. 由于数据测量有误差造成的 B. 由于纸带和限位孔有摩擦造成的 C. 由于实验操作不规范造成的 D. 由于重物下落过程有空气阻力造成的

实验探究题普通

3. 某同学设计如图甲的实验装置来验证机械能守恒定律。让小球自由下落，光电计时器记录小球通过光电门1和光电门2的时间 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，已知两光电门之间的距离为h，小球的直径为d，当地的重力加速度为g。

（1）为了验证机械能守恒定律，该实验（“需要”或“不需要”）测量小球质量m。

（2）小球通过光电门1时的瞬时速度v₁=（用题中所给物理量的字母表示）。

（3）保持光电门1位置不变，上下调节光电门2，多次实验记录多组数据，作出 $\text{[math]}$ 随h变化的图像如图乙，如果不考虑空气阻力，该图线的斜率k=，就可以验证小球下落过程中机械能守恒（用题中所给物理量的字母表示）。

实验探究题普通