在《验证机械能守恒定律》的实验中，质量为m=1.00kg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 - 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，质量为m=1.00kg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和E，如图所示．其中O为重锤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g=9.8m/s²．本实验所用电源的频率f=50Hz．（结果保留三位有数数字）

魔方格

（1）打点计时器打下点B时，重锤下落的速度v_B=______m/s，打点计时器打下点D时，重锤下落的速度v_D=______m/s．
（2）从打下点B到打下点D的过程中，重锤重力势能减小量△E_P=______J；重锤动能增加量△E_k=______J．

答案

（1）：利用匀变速直线运动的推论
v_B=

xAC

0.0705-0.0314

0.04

=0.978m/s
v_D=

xCE

0.1248-0.0705

0.04

=1.36m/s
根据重力势能的定义式得出：
从打下计数点B到打下计数点D的过程中，重锤重力势能减小量△E_P=mgh=mgx_BD=1×9.8×（0.0959-0.049）J=0.460J
△E_K=E_kD-E_kB=

mvD2-

mvB2=0.447J
故答案为：（1）0.978； 1.36；（2）0.460；0.447

核心考点

试题【在《验证机械能守恒定律》的实验中，质量为m=1.00kg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】；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

某同学利用重物自由下落来“验证机械能守恒定律”的实验装置如图（甲）所示．
（1）请指出实验装置中存在的明显错误：______．
（2）进行实验时，为保证重锤下落时初速为零，应______（选填A或B）．
A．先接通电源，再释放纸带
B．先释放纸带，再接通电源
（3）根据打出的纸带，选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图（乙）示．已测出点1、2、3、4到打出的第一个点O的距离分别为h₁、h₂、h₃、h₄，打点计时器的打点周期为T．若代入所测数据能满足表达式gh₃=______，则可验证重锤下落过程机械能守恒（用题目中已测出的物理量表示）．魔方格

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利用如图所甲示的装置“验证机械能守恒定律”
（1）电磁打点计时器应接______电源．（“低压交流”、“低压直流”或“220V交流”）
（2）实验部分步骤如下：
A．沿竖竖直方向固定好打点计时器，把纸带下端挂上重物，穿过打点计对器．
B．将纸带下端靠近打点计时器附近静止，先释放纸带，后接通电源，打点计时器在纸带上打下一系列的点．
C．关闭电源，取下纸带，测量．
以上A、B、C三步中，存在错误操作的一步是______填写步骤序号）
（3）图乙为用正确操作打出的一条纸带，用刻度尺测出OA、AC、CE之间的距离分别为S₁、S₂、S₃．设打点计时器的频率为f，重物质量为m，当地重力加速度为g，则打C点时重物妁速度v=______．打点O到打点C的过程中重物增加的动能△E_K=______，减少的重力势能△E_P=______（用题中提供的符号表示）
（4）重物在下落过程中不可避免的受到阻力的作用，导致实验测得的△E_K______△E_P（诜填“大于”、“小于”或“等于”）

魔方格

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如图为某同学“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图．现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平．回答下列问题
（1）为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有______．
（填入正确选项前的字母）
A．米尺
B．秒表
C．0～12V的直流电源
D．0～12V的交流电源
（2）该同学在实验中打出的一条纸带如图所示，其中A、B、C和D、E、F分别是在纸带上不同位置连续选取的3个打印点（其他点未标出）．用刻度尺量出AC、BE、DF的距离分别为x₁=3.84cm，x₂=40.01cm，x₃=11.80cm，重锤的质量m=0.5kg，电源的频率f=50Hz，重力加速度g取9.80m/s²．根据以上数据可知，重锤由B点运动到E点的过程中，重力势能减少了______J，动能增加了______J．（保留三位有效数字）

魔方格

（3）根据第（2）问的结果，可以得到的结论是：______
（4）实验中误差产生的原因有______．（至少写出一个原因）魔方格

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在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，P为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）如图所示．（相邻记数点时间间隔为0.02s），那么：
（1）纸带的______（用字母“P”或“C”表示）端与重物相连；
（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度v_B=______；
（3）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△E_P=______，此过程中物体动能的增加量△E_k=______；（g取9.8m/s²）（结果保留2位有效数字）
（4）通过计算，数值上△E_P______△E_k（填“＜”、“＞”或“=”），这是因为：______．魔方格

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在某次“验证机械能守恒定律”的实验中，质量为m kg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列点，我们选择______的纸带进行数据处理．图中是一条已选出的纸带，已知相邻记数点的时间间隔为0.02s，打点时的起点是P．则打点计时器打下Q点时，重锤的速度v_Q=______m/s、重锤的重力势能减小量△E_p=______J、此过程中重锤动能的增加量△E_k=______J（取g=10m/s²）．

魔方格

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