在用落体法&ldquo;验证机械能守恒定律&rdquo;实验时，某同学按照正确的步骤操作（如图1），并选得一条如图2所示的纸带．其中O是起始点，A、B、C是打点...

题型：实验探究题题类：常考题难易度：普通

四川省成都外国语学校2016-2017学年高一下学期物理期末考试试卷

在用落体法“验证机械能守恒定律”实验时，某同学按照正确的步骤操作（如图1），并选得一条如图2所示的纸带．其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图2中（单位cm），重锤质量为0.5kg，重力加速度g=9.80m/s² ．

（1）、

根据图2中的数据，可知重物由O点运动到B点，重力势能减少量△E_p=J，动能的增加量△E_k=J．（计算结果保留3位有效数字）

（2）、重力势能的减少量△E_p往往大于动能的增加量△E_k ，这是因为．

（3）、他进一步分析，发现本实验存在较大误差，为此设计出用如图3所示的实验装置来验证机械能守恒定律．通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录挡光时间t，用毫米刻度尺测出AB之间的距离h，用精密仪器测得小铁球的直径d．重力加速度为g．实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束．题中所给的d、t、h、g应满足关系式，方可验证机械能守恒定律．

（4）、比较两个方案，改进后的方案相比原方案的优点是：．

举一反三

利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图1所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动．

用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验时接通电源，质量为m₂的重物从高处由静止释放，质量为m₁的重物拖着纸带打出一系列的点，图乙是实验中打出的一条纸带，A是打下的第1个点，量出计数点E、F、G到4点距离分别为d₁、d₂、d₃ ，每相邻两计数点的计时间隔为T，当地重力加速度为g．（以下所求物理量均用已知符号表达）

根据学过的相关知识完成下列实验报告

实验目的验证机械能守恒定律．

实验原理

某同学用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验，他在该实验中正确操作，用打点计时器打出了一条纸带，取该纸带中的一段，如图乙所示，其中O点为释纸带时打点计时器在纸带上打出的一点，a、b、c是打点计时器在纸带上打出的相邻三个点，x₁、x₂分别为a点、c点到O点的距离，T为打相邻两点的时间间隔，则打b点时物体运动速度大小的表达式为（）

学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，某组同学在一次实验中，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图（b）所示．图象的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能E_P、动能E_k或机械能E．试回答下列问题：

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