有两个实验小组在完成验证机械能守恒定律的实验中，分别用了以下两种方法：

题型：实验探究题题类：常考题难易度：困难

河南省商丘市九校联考2016-2017学年高一下学期物理期末考试试卷

（1）、第一组利用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律．

①该小组同学进行了如下实验操作：

A．打点计时器接到电源的“直流输出”上

B．释放纸带后接通电源，打出一条纸带，并更换纸带重复若干次

C．选择理想的纸带，在纸带上取若干个连续点，分别测出这些点到起始点的距离

D．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

其中操作不当的步骤是（填选项前的字母）．

②若所用电源的周期为T，该同学经正确操作得到如图2所示的纸带，O点为打点计时器打下的第一点．分别测出连续点A、B、C与O点之间的距离h₁、h₂、h₃ ，重物质量为m，重力加速度为g，根据以上数据可知，从O点到B点，重物的重力势能的减少量等于，动能的增加量等于．（用所给的符号表示）

（2）、另一组同学用如图3所示的装置验证机械能守恒定律，物体A和B系在轻质细绳两端跨过光滑轻质定滑轮．让A、B由静止释放（物体A质量大于B）.1、2处分别安装光电门，用来测量物体上的遮光片通过该处的时间．

①实验中测量出物体A的质量m_A、物体B的质量m_B、遮光片的宽度d、光电门1、2间的距离h、遮光片通过光电门1、2的时间t₁、t₂ ，则可计算出遮光片经过光电门1时速率为．

②若实验满足表达式（用①中测出物理量的符号和重力加速度g表示），则可验证机械能守恒．

举一反三

图1是“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图，以下列出了一些实验步骤：

A．用天平测出重物和夹子的质量

B．把打点计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直面内

C．把打点计时器接在交流电源上，电源开关处于断开状态

D．将纸带穿过打点计时器的限位孔，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子，让重物靠近打点计时器，处于静止状态

E．接通电源，待计时器打点稳定后释放纸带，之后再断开电源

F．用秒表测出重物下落的时间

G．更换纸带，重新进行两次实验

⑴开始时，系统在外力作用下保持静止，细绳拉直但张力为零．现释放C，使其向下运动，当压力传感器示数为零时，触发速度传感器测出C的速度为v．

⑵在实验中保持A，B质量不变，改变C的质量M，多次重复第(1)步．

①该实验中，M和m大小关系必需满足M{#blank#}1{#/blank#}m　（选填“小于”、“等于”或“大于”）

②为便于研究速度v与质量M的关系，每次测重物的速度时，其已下降的高度应{#blank#}2{#/blank#}（选填“相同”或“不同”）

③根据所测数据，为得到线性关系图线，应作出{#blank#}3{#/blank#}（选填“v²-M”、“v²- $\text{[math]}$ ”或“v²- $\text{[math]}$ ”）图线．

④根据③问的图线知，图线在纵轴上截距为b，则弹簧的劲度系数为{#blank#}4{#/blank#}（用题给的已知量表示）．

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