某同学利用自由落体运动进行验证机械能守恒定律的实验，正确完成实验操作后，得到一条点迹清晰的纸带，如图所示．在实验数据处理中，某同学选取纸带上打出的连续三个点A、 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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某同学利用自由落体运动进行验证机械能守恒定律的实验，正确完成实验操作后，得到一条点迹清晰的纸带，如图所示．在实验数据处理中，某同学选取纸带上打出的连续三个点A、B、C，分别测出三个点距起始点O的距离如图所示，已知打点计时器每隔0.02s打一个点，g取9.8m/s²．
（1）若重物和夹子的总质量为1kg，那么在由O到B的过程中，动能增加量为______J，重力势能减少量为______J．（结果均保留2位有效数字）
（2）该同学在分析该实验误差时认为阻力的存在使得重物下落的加速度不再是重力加速度，于是他利用纸带求出重物下落的加速度为______m/s²．

答案

（1）重物重力势能的减少量为：△E_p=mg△h=1×9.8×0.0692=0.68J．
B点的速度为：v_B=

xAC

0.0941-0.0480

0.04

=1.1525m/s，
所以动能的增加量为：△E_k=

mvB2=

×1×1.15252=0.66J
（2）根据匀变速直线运动的推论△x=aT²得：
a=

△x

0.0941-0.0692-(0.0692-0.048)

0.022

=9.25m/s²．
故答案为：（1）0.66；0.68；（2）9.25

核心考点

试题【某同学利用自由落体运动进行验证机械能守恒定律的实验，正确完成实验操作后，得到一条点迹清晰的纸带，如图所示．在实验数据处理中，某同学选取纸带上打出的连续三个点A、】；主要考察你对机械能守恒定律等知识点的理解。[详细]

举一反三

某同学用如图所示的装置测定重力加速度．
①打出的纸带如图所示，实验时纸带的______端通过夹子和重物相连接．（选填“甲”或“乙”）
②纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的重力加速度为______m/s²．（已知交流电频率为50Hz）
③若当地的重力加速度数值为9.8m/s²，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因______．

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如图1所示，是用落体法验证机械能守恒定律的实验，

（1）某同学列举了该实验的几个步骤，其中不正确或没有必要的是______（填序号即可）
A．正确安装好实验仪器
B．将打点计时器接到学生电源的直流输出端上
C．用天平测出下落重物的质量，且精确到0.01kg
D．实验中，需保持提纸带的手不上下移动，且保证纸带竖直
E．为了使打出来的第一个点清晰，应该先释放纸带再接通打点计时器电源开关
F．在纸带上离起始点较远的地方选择几个连续的点，测出它们距起始点的距离
（2）在实验中，得到一条纸带如图2所示，把第一点记作O（此时纸带速度为零），打点记时器打点的周期为T，有关长度在图中已标明．则打点记时器打出N点时，重锤的重力势能减少量为______和动能的增加量为______．（图中量为已知量，重锤质量用m表示）

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（1）如图1是通过重物自由下落的实验验证机械能守恒定律．关于本实验下列说法正确的是______
A．从实验装置看，该实验可用4-6伏的直流电源
B．用公式

mv2=mgh时，要求所选择的纸带第一、二两点间距应接近2mm
C．本实验中不需要测量重物的质量
D．测纸带上某点的速度时，可先测出该点到起点间的时间间隔，利用公式v=gt计算
（2）在做“研究平抛物体的运动”的实验中，
①在固定弧形斜槽时，应注意______；实验中，每次释放小球应注意______．另外，为了较准确的描出平抛运动的轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的是______．
A．将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直面平行
B．在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O点，作为小球做平抛运动的起点和坐标系的原点
C．为了能尽量多地记录小球的位置，用的X坐标没必要严格地等距离增加
D．将球的位置记录在白纸上后，取下纸，将点依次用线段连接起来
②某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，用如图2所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处且和斜槽所在的平面垂直，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹A；将木板向后移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹B；又将木板再向后移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再得到痕迹C．若测得木板每次后移距离x=20.00cm，A、B间距离y₁=4.70cm，B、C间距离y₂=14.50cm．（g取9.80m/s²）
根据以上直接测量的物理量推导出小球初速度的计算公式为v₀=______（用题中所给字母表示）．小球初速度值为______m/s，从水平抛出到B点的时间为______s．

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（1）某同学用如图1所示的装置测定重力加速度，
①电火花计时器的工作电压为______，频率______．
②打出的纸带如图2所示，实验时纸带的______端应和重物相连接．（选填“甲”或“乙”）
③纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为______m/s²．
④当地的重力加速度数值为9.8m/s²，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因______．

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验证机械能守恒定律的实验中：质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），长度单位cm，那么打点计时器打下记数点B时，物体的速度v_B=______m/s；从起点O到打下记数点B的过程中重力势能减少量是△E_p=______J，此过程中物体动能的增加量△E_k=______J（g取9.8m/s²，所有结果保留两位有效数字．）；通过计算，数值上△E_p______△E_k（填“＞”“=”或“＜”），这是因为______；最后得出实验的结论是
______．

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