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1. 在用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中，质量为0.2kg的重锤拖着纸带下落，在此过程中，打点计时器在纸带上打出一系列的点。在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D、E，如图所示。其中O为重锤由静止开始下落时记录的点，各点到O点的距离分别是31.4mm、49.0mm、70.5mm、95.9mm、124.8mm。当地重力加速度。本实验所用电源的频率。

(1) 纸带被释放瞬间的四种情况如图所示，其中操作正确的是________ A. B. C. D.
(2) 打点计时器打下点D时，重锤下落的速度m/s。（计算结果保留三位有效数字）
(3) 从打下点O到打下点D的过程中，重锤重力势能的减小量J；重锤动能的增加量J。（计算结果保留三位有效数字）
(4) 分析实验数据，你能得出什么样的实验结论？。
【考点】
验证机械能守恒定律;
【答案】

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实验探究题 普通
能力提升
真题演练
换一批
1. 某同学利用如图甲所示的气垫导轨装置验证系统机械能守恒，在气垫导轨上安装了两个光电门1.2，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过定滑轮与钩码相连．

   

   

(1)用10分度游标卡尺测量遮光条宽度d如图乙所示，遮光条宽度d＝ mm.

(2)实验时要调整气垫导轨水平，不挂钩码和细线，接通气源，轻推滑块从轨道右端向左运动的过程中，发现遮光条通过光电门2的时间大于通过光电门1的时间．以下能够达到调整气垫导轨水平的措施是(选填相应选项前的符号)

A．调节旋钮P使轨道左端升高一些

B．遮光条的宽度增大一些

C．滑块的质量增大一些

D．气源的供气量增大一些

(3)调整气垫导轨水平后，挂上细线和钩码进行实验，测出光电门1.2间的距离L.遮光条的宽度d，滑块和遮光条的总质量M，钩码质量m.由数字计时器读出遮光条通过光电门1.2的时间t1 ． t2 ， 则遮光条通过光电门1时的瞬时速度的表达式v1＝；验证系统机械能守恒定律成立的表达式是(用题中的字母表示，当地重力加速度为g)．
实验探究题 普通
2. 如图所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置。现有器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、天平。

（1）为完成实验，还需要的器材有。

A．米尺                 B．直流电源            C．秒表               D．交流电源

（2）某同学用图中所示装置打出的一条纸带如图所示，相邻两点之间的时间间隔为 ， 根据纸带计算出打下点时重物的速度大小为（结果保留三位有效数字）。

（3）采用重物下落的方法，根据公式验证机械能守恒定律，对实验条件的要求是。
实验探究题 普通
3. 为了验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒，某学习小组用如图所示的气垫导轨装置（包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计）进行实验。此外可使用的实验器材还有：天平、游标卡尺、刻度尺。

（1）某同学设计了如下的实验步骤，其中不必要的步骤是；

①在导轨上选择两个适当的位置A、B安装光电门Ⅰ、Ⅱ，并连接数字毫秒计；

②用天平测量滑块和遮光条的总质量m；

③用游标卡尺测量遮光条的宽度d；

④通过导轨上的标尺测出A、B之间的距离l；

⑤调整好气垫导轨的倾斜状态；

⑥将滑块从光电门Ⅰ左侧某处，由静止开始释放，从数字毫秒计读出滑块通过光电门Ⅰ、Ⅱ的时间、；

⑦用刻度尺分别测量A、B点到水平桌面的高度、；

⑧改变气垫导轨倾斜程度，重复步骤⑤⑥⑦，完成多次测量。

（2）用游标卡尺测量遮光条的宽度d时，游标卡尺的示数如图所示，则；某次实验中，测得 ， 则滑块通过光电门Ⅰ的瞬时速度（保留3位有效数字）；

（3）在误差允许范围内，若（用上述必要的实验步骤直接测量的物理量符号表示，已知重力加速度为g），则认为滑块下滑过程中机械能守恒；

（4）写出两点产生误差的主要原因：。
实验探究题 普通