在“验证机械能守恒定律”的实验中，采用重物自由下落的方法．若实验中所用重物，质量m=1kg，打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.8 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

在“验证机械能守恒定律”的实验中，采用重物自由下落的方法．若实验中所用重物，质量m=1kg，打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.80m/s²，量得纸带上打出的连续A、B、C到第一个点O点的距离如图所示，分别为3.13cm、4.94cm、7.01cm．那么

魔方格

（1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度=______m/s；
（2）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是______ J，此过程中物体动能的增加量=______ J；
（3）通过计算，数值上重力势能的减少量______动能的增加量（填“＞”、“=”或“＜”），这是因为______（所有计算结果均保留两位有效数字）．

答案

（1）利用匀变速直线运动的推论
v_B=

xAC

0.0701-0.0313

0.04

=0.97m/s
（2）重物由B点运动到C点时，重物的重力势能的减少量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.0494 J=0.48J．
E_kB=

mvB2=0.47J
（3）由（2）可知，重力势能的减少量＞动能的增加量，原因是纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力．
故答案为：0.97； 0.48； 0.47；＞；纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力

核心考点

试题【在“验证机械能守恒定律”的实验中，采用重物自由下落的方法．若实验中所用重物，质量m=1kg，打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.8】；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

用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种，重锤从高处由静止开始落下，重锤从拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能定恒定律．

魔方格

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
C．用天平测量出重锤的质量；
D．调整错误后，再接通电源开关，释放悬挂纸带的夹子，打出一条纸带；
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
指出其中没有必要进行的步骤是______；操作错误的步骤是______．
（2）如图（乙）所示，根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为s₀，点A、C间的距离为s₁，点C、E间的距离为s₂，使用交流电的频率为f，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为△E_P=______，重锤动能的增加量为△E_K=______．利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值，则根据这些条件和数据计算重锤下落的加速度a的表达式：a=______．

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验证“机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法（g=9.8m/s²）：
（1）通过验证

mυ2=mgh来验证机械能守恒定律时，对纸带上起点的要求是______；为此，所选择纸带的第一、二两点间距应接近______．
（2）若实验中所用重锤质量m=1kg，打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重锤的速度υ_B=______，重锤动能E_kB=______．从开始下落起至B点，重锤的重力势能减少量是______，因此可得出的结论是：______．

魔方格

（3）根据纸带算出相关各点的速度υ，量出下落距离h，则以

υ2

为纵轴，画出的图象应是图中的______，图线的斜率表示______．

魔方格

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用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，据此验证机械能守恒定律．
（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C．用天平测出重锤的质量；
D．释放纸带，立即接通电源开关打出一条纸带；
E．测量纸带上某些点间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是______．（将其选项对应的字母填在横处）
（2）在验证机械能守恒定律的实验中，若以

v²为纵轴，以h为横轴，根据实验数据
绘出

v²---h的图象应是______，才能验证机械能守恒定律；

v²---h 图象的斜率等于______的数值．魔方格

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在“验证机械能守恒定律”实验中，质量m=Ikg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻点间的时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s²．从打下第一个点O到打下点B的过程中，重锤重力势能的减小量△Ep=______J，动能的增加量△Ek=______J．（计算结果保留三位有效数字）

魔方格

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（1）“在验证机械能守恒定律”时，如果以

υ2

为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出

υ2

-h图线的斜率等于______的数值．
（2）在“验证机械能守恒定律”的实验中，有如下器材：
A．打点计时器；B．低压交流电源（附导线）；C．天平（附砝码）；
D．铁架台（附夹子）；E．重锤（附夹子）；F．纸带；G．秒表，H复写纸．
其中不必要的有______；还缺少的是______．
（3）如图所示的曲线是一同学做“研究平抛物体的运动”实验时画出的小球做平抛运动的部分轨迹，他在运动轨迹上任取水平位移相等的A、B、C三点，测得△s=0.2m，又测得竖直高度分别为h₁=0.1m，h₂=0.2m，根据以上数据，可求出小球抛出时的初速度为______m/s．魔方格

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