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题型：实验探究题题类：常考题难易度：困难

安徽省六安市舒城中学2018-2019学年高一下学期第四次月考物理试题

用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”．

（1）、下列物理量中必须且直接测量的是________（填写代号）

A、重锤质量 B、重力加速度 C、重锤下落的高度 D、与下落高度对应的重锤的瞬时速度

（2）、设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g．图乙是实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点．根据测得的x₁、x₂、x₃、x₄写出重锤由B点到D点势能减少量的表达式，动能增量的表达式．由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是（选填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减少量．

（3）、若O点为打点计时器打下的第一点，取打下O点时重锤的重力势能为零，计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能E_k 和重力势能E_p ，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示E_k 和E_p ，根据以上数据在图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ。已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k₁=2.94 J/m，请计算图线Ⅱ的斜率k₂=J/m（保留3位有效数字）。重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为（用k₁和k₂字母表示）。

举一反三

在“验证机械能守恒定律”的实验中，由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大阻力，这样会导致实验结果（）

如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图 $\text{[math]}$ 两个质量各为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的小物块A和B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，用手拉住物块B，使它与地面接触，用米尺测量物块A的底部到地面的高度 $\text{[math]}$ 释放物块B，同时用秒表开始计时，当物块A碰到地面时，停止计时，记下物块A下落的时间t，当地的重力加速度为g．

某兴趣小组利用自由落体运动来验证机械能守恒定律．

如图(a)中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动．在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．用重锤线确定出A、B点的投影点N、M.重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放)球的落点痕迹如图(b)所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐．用米尺量出AN的高度h₁、BM的高度h₂ ，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律，已知重力加速度为g，小球的质量为m.

某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。

某同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为 $\text{[math]}$ ，得到如图乙所示的纸带．选取纸带上打出的连续五个点 $\text{[math]}$ ，测出 $\text{[math]}$ 点距起点 $\text{[math]}$ 的距离为 $\text{[math]}$ ，点 $\text{[math]}$ 间的距离为 $\text{[math]}$ ，点 $\text{[math]}$ 间的距离为 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ，测得重物的质量为 $\text{[math]}$ 。

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