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题型：实验探究题题类：难易度：普通

江西省重点中学协作体2023-2024学年高一下学期期末考试物理试题

用落体法验证机械能守恒定律实验装置如图所示。

（1）、本实验操作步骤正确的是______；

A、先接通打点计时器电源，后松开纸带，让重物自由下落 B、先松开纸带，让重物自由下落，后接通打点计时器电源

（2）、如图是实验过程中打下的一条纸带，A、B、C、D、E都是计数点，相邻计数点之间还有4个点没有画出。打点计时器打点周期为 $\text{[math]}$ ，打下B点时的速度 $\text{[math]}$ ，打下D点时的速度 $\text{[math]}$ 。

（3）、若 $\text{[math]}$ 近似成立，从 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 的这一段机械能守恒。

举一反三

在“验证机械能守恒定律”的实验中，选出一条纸带如图所示．其中O点为起始点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通过50Hz的交流电源，用毫米刻度尺测得OA=11.13cm，OB=17.69cm，OC=25.9cm．

验证机械能守恒定律的方法很多，落体法验证机械能守恒定律就是其中的一种，图示是利用透明直尺自由下落和光电计时器来验证机械能守恒定律的简易示意图．当有不透光的物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，所用的光电门传感器可测得最短时间为0.01ms．将挡光效果好、宽度d=3.8×10^﹣³m的黑色磁带贴在透明直尺上，现将直尺从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门．一同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△t_i与图中所示的高度差△h_i ，并将部分数据进行了处理，结果如图所示．（取g=9.8m/s² ，表格中M=0.1kg为直尺的质量）

	△t_i（×10^﹣³s）	v_i= $\text{[math]}$ （m/s）	△E_ki= $\text{[math]}$ Mv $\text{[math]}$ Mv $\text{[math]}$ （J）	△h_i（m）	Mgh_i（J）
1	1.21	3.14	﹣	﹣	﹣
2	1.15	3.30	0.052	0.06	0.059
3	1.00	3.80	0.229	0.24	0.235
4	0.95	4.00	0.307	0.32	0.314
5	0.90	①	②	0.41	③

用落体法验证机械能守恒定律的实验中：

物理探究小组要验证机械能守恒定律，采用如图甲装置原理，实验器材为：铁架台，约50cm不可伸长的细线，带孔的小铁球，光电门和数据采集器(连接光电门和计算机可以记录挡光的时间)，量角器，刻度尺，游标卡尺，计算机.

实验前小组成员先查阅资料得到当地的重力加速度为g，再将细线穿过小铁球，悬挂在铁架台的横杆上，在小球轨迹的最低点安装好光电门，测量摆线的长度l，摆球的直径d.再将小球拉至某高处，在摆线伸直时测量摆线偏离竖直方向的夹角θ，然后静止释放小球，记录摆球通过光电门的时间t.

在“验证机械能守恒定律”实验中，

频闪摄影是研究物体运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图所示是物体下落时的频闪照片示意图，已知频闪仪每隔 $\text{[math]}$ 闪光一次，当地重力加速度大小为 $\text{[math]}$ ，照片中的数字是竖直放置的刻度尺的读数，单位是厘米。利用上述信息可以求出：物体下落至 $\text{[math]}$ 点时速度大小为{#blank#}1{#/blank#} $\text{[math]}$ （结果保留3位有效数字），实验中物体由 $\text{[math]}$ 点下落至 $\text{[math]}$ 点，动能的增加量约为重力势能减少量的{#blank#}2{#/blank#}%（结果保留2位有效数字）。

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