實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律（練習(xí)）（解析版）-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)（新教材新高考）

第24講實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

目錄

01模擬基礎(chǔ)練

【題型一】教材原型實(shí)驗(yàn)

【題型二】實(shí)驗(yàn)的拓展創(chuàng)新

02重難創(chuàng)新練

【題型一】教材原型實(shí)驗(yàn)

1.某同學(xué)利用如圖1所示裝置進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn):

圖1

(1)關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是；

A.實(shí)驗(yàn)使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)接220V交流電B.選擇質(zhì)量大體積小的物體作為重物

C.還必須配備的器材有秒表和刻度尺D.本實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)重物的質(zhì)量

(2)實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)先接通電源，再釋放重物，得到一條圖2所示的紙帶，其中。點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第

一個(gè)點(diǎn)，/、B、C為紙帶上所打的三個(gè)點(diǎn)，測(cè)得它們到起始點(diǎn)。的距離分別為乙、生、h3,在/和2、3

和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T,重物的質(zhì)量為加，從打。

點(diǎn)到打2點(diǎn)的過程中，重物的重力勢(shì)能減少量%=,動(dòng)能增加量A￡k=:（用題目中已知字母

表示）

（3）因重物下落過程受各種阻力的影響，則該同學(xué)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果會(huì)出現(xiàn)AEp旦卜（選填“>”、“=”或

“<”）；

（4）該同學(xué)進(jìn)一步求出紙帶上各點(diǎn)的速度大小v,然后作出相應(yīng)的萬(wàn)聲-〃圖像，畫出的圖線是一條通過坐標(biāo)

原點(diǎn)的直線。該同學(xué)認(rèn)為：只要圖線通過坐標(biāo)原點(diǎn)，就可以判定重物下落過程機(jī)械能守恒，該同學(xué)的分析

（選填“合理”或“不合理”）。

【答案】⑴BD

m(h-/z,)2

⑵mgh3

2-32p-

⑶〉

（4）不合理

【詳解】（1）A.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接8V左右的交流電源，故A錯(cuò)誤；

B.為了減小空氣阻力的影響，應(yīng)選擇質(zhì)量大體積小的物體作為重物，故B正確；

C.本實(shí)驗(yàn)不需要用秒表測(cè)時(shí)間，但需要用刻度尺測(cè)量紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，故C錯(cuò)誤；

D.本實(shí)驗(yàn)考查機(jī)械能守恒定律，根據(jù)公式可知，質(zhì)量會(huì)被約掉，故不需要測(cè)量質(zhì)量，故D正確。

故選BDo

（2）[1]從打。點(diǎn)到打8點(diǎn)的過程中，重物的重力勢(shì)能減少量：A￡p=mgh2

[2]2點(diǎn)速度為：力=匕券

動(dòng)能增加量：AE—majU?2

k2B32T2

（3）根據(jù)動(dòng)能定理可知，因重物下落過程受各種阻力的影響，則該同學(xué)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果會(huì)出現(xiàn)蜴>妝。

(4)從起始點(diǎn)開始，若機(jī)械能守恒應(yīng)滿足：mgh=^mv2

化簡(jiǎn)可得：^V2=gh

作出-V2-〃的圖像，若圖像過原點(diǎn)，且其斜率等于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，才可判定重錘下落過程機(jī)械能守恒,

2

因此若只滿足圖像過坐標(biāo)原點(diǎn)，并不能判定重錘下落過程中機(jī)械能守恒，因此該同學(xué)的分析不合理。

2.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用如圖甲所示裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)，所用交流電源的頻率為50Hz,得到

如圖乙所示的紙帶。選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)/、2、C、E,測(cè)出/點(diǎn)距起點(diǎn)。的距離為

%=13.75cm,點(diǎn)/、C間的距離為%=7.25cm,點(diǎn)C、￡間的距離為％=8.75cm,測(cè)得重物的質(zhì)量為

M=0.2kg。

(1)下列做法正確的有。

A.圖中兩限位孔必須在同一豎直線上

B.實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先釋放紙帶，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源

C.選擇的重物要求體積大、密度小

D.將連著重物的紙帶穿過限位孔，用手提著紙帶的上端，且讓重物盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

(2)當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2,選取。、C兩點(diǎn)為初、末位置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，在該過程中，重物減

少的重力勢(shì)能是J,重物增加的動(dòng)能是J。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(3)另一實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用如圖丙所示裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，將力傳感器固定在天花板上，細(xì)線一端

系著小球，另一端連在力傳感器上，力傳感器可以直接顯示繩子張力大小。將小球拉至水平位置從靜止釋

放，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)力傳感器顯示的示數(shù)為凡已知小球質(zhì)量為相，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。在誤差允許范圍內(nèi),

當(dāng)尸、加、g滿足關(guān)系式時(shí)，即可驗(yàn)證小球的機(jī)械能守恒。

。小球

力傳感器

丙

【答案】⑴AD

⑵0.410.40

(3)尸=3:wg

【詳解】(1)A.為減小紙帶與限位孔間的阻力，圖中兩限位孔必須在同一豎直線上，故A正確；

B.為打點(diǎn)穩(wěn)定，應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再釋放紙帶，故B錯(cuò)誤；

C.為減小空氣阻力的影響，選擇的重物要求體積小、密度大，故C錯(cuò)誤；

D.為充分利用紙帶，將連著重物的紙帶穿過限位孔，用手提著紙帶的上端，且讓重物盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,

故D正確。

故選AD?

(2)[1]選取。、C兩點(diǎn)為初、末位置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，在該過程中，重物減少的重力勢(shì)能是：

A5P=崛&+再)=02x9.8x(13.75+7.25)X10-2JQ0.41J

[2]相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為：T=；=白s=0.02s

J

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程平均速度，c點(diǎn)的速度為：

-2

vc=+*10m/s=2.0m/s

0474x0.02

2

重物增加的動(dòng)能是：A￡k=11x0.2x2J=0.40J

(3)小球釋放到最低點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒可得：mgl=^mv2

2

小球在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律：F-mg=mj

可知若小球的機(jī)械能守恒，滿足表達(dá)式：F=3mg

3.如圖1所示為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置。

(1)如圖2,釋放紙帶前的瞬間，重錘和手的位置合理的是:

(2)由于受阻力的影響，重錘增加的動(dòng)能較與減少的重力勢(shì)能A￡p的大小關(guān)系為A5P(選填“大

于,,、“小于,，或“等于

(3)如圖是某次實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，。點(diǎn)是打下的第一個(gè)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為T,重力加

速度為g，要驗(yàn)證。點(diǎn)到B點(diǎn)過程機(jī)械能是否守恒，則需要驗(yàn)證等式是否成立。

【答案】⑴丙

(2)小于

(3)g(So+S|)=?^J

【詳解】(1)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置中，為了保證重錘和紙帶下落過程中，盡可能只受到重力

的作用，且保證能充分利用紙帶打出較多清晰的點(diǎn)，減小實(shí)驗(yàn)誤差，釋放前必須保持提起的紙帶處于豎直

位置，并且使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，故合理的位置為丙圖。

(2)由于受阻力的影響，重錘的一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，導(dǎo)致增加的動(dòng)能陽(yáng)小于減少的重力勢(shì)能

妝。

（3）重錘下落到8點(diǎn)時(shí)的速度大小為：女=也歲'

要驗(yàn)證。點(diǎn)到8點(diǎn)過程機(jī)械能是否守恒，則需要驗(yàn)證等式：〃*&+1）=；加￡

即驗(yàn)證表達(dá)式：g（So+S］）=

ST2

成立即可。

4.在進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,甲、乙兩實(shí)驗(yàn)小組分別采用了如圖（1）和（2）所示的裝置進(jìn)

行實(shí)驗(yàn)。

⑴甲組同學(xué)采用了圖（1）所示的方案，除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(tái)（含鐵夾）、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、交

流電源、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的器材是0（填正確答案前的字母標(biāo)號(hào)）

A.秒表B.刻度尺C.天平（含祛碼）

（2）甲組同學(xué)釋放紙帶前的瞬間，重錘和手的位置合理的是（填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）；

（3）乙組同學(xué)采用圖（2）所示的方案完成實(shí)驗(yàn)，選出一條紙帶如下圖所示，其中。點(diǎn)為起始點(diǎn)，/、8、C

三個(gè)連續(xù)計(jì)時(shí)點(diǎn)到。點(diǎn)的距離分別為4、4、為3,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為7,重物質(zhì)量㈣大于加2,重力加

速度為g。打下3點(diǎn)時(shí)重物速度大小表達(dá)式為,若通過紙帶驗(yàn)證08過程系統(tǒng)機(jī)械能守恒，其表達(dá)式

為.o

【答案】（1）B

⑵丙

1+加2）（，3一九）

⑶（W1-m2）gh2=

【詳解】（1）通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以知道計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，所以不需要秒表；由于驗(yàn)證機(jī)械能守恒的

表達(dá)式中質(zhì)量可以約去，所以不需要天平；需要用刻度尺測(cè)量值紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離。

故選B。

（2）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，釋放前必須保持提起的紙帶處于豎直位置，手提紙帶的一端，為了避免紙帶上出

現(xiàn)大量的空白段落，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，故合理的為丙圖。

（3）點(diǎn)的速度大小為：％=與4

[2]若機(jī)械能守恒，則有：mvgh2-m2gh2=；/片+；m2vj

（到+恤）仇一九）2

整理有：（加1-嗎）g〃2=

5.如圖甲，小張同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。

(1)實(shí)驗(yàn)中，先接通電源，再釋放重物，得到圖乙所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)/、仄

C,測(cè)得它們到起始點(diǎn)。的距離分別為相、hB、hC。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為

7。設(shè)重物的質(zhì)量為心。從打。點(diǎn)到打3點(diǎn)的過程中，重物的重力勢(shì)能減小量A&=,動(dòng)能增加量

KEk=o

(2)大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，原因是o

A.利用公式丫=卬計(jì)算重物速度B.利用公式丫=再計(jì)算重物速度

C.存在空氣阻力和摩擦阻力的影響D.沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法

(3)小張同學(xué)繼續(xù)應(yīng)用紙帶上各點(diǎn)到起始點(diǎn)。的距離右,計(jì)算出相應(yīng)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v,以為為橫軸、/為縱軸

作出了如圖丙的圖線，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,該圖線的斜率應(yīng)o

A.等于gB.小于2gC.等于2gD.大于2g

【答案】(1)m§hB―九)

8T

⑵C

(3)B

【詳解】(1)[1]重力做正功，重力勢(shì)能減小，重力勢(shì)能減小量：^Ev=mghB

h-h

[2步是4。段的時(shí)間中點(diǎn)，5點(diǎn)的速度等于4c段的平均速度，即：VB二七弁

動(dòng)能增加量：期=；加次

聯(lián)立，解得:E〃[(/-1)一

k8〃

(2)AB.該實(shí)驗(yàn)中存在摩擦、空氣阻力，實(shí)際加速度不是g,不能用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：v=g，，v=^h

計(jì)算瞬時(shí)速度，只能通過紙帶上點(diǎn)跡求該點(diǎn)相鄰兩點(diǎn)間平均速度，故AB錯(cuò)誤；

C.因存在空氣阻力和摩擦阻力的影響，減少的重力勢(shì)能一部分轉(zhuǎn)化為重物的動(dòng)能，還有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,

說明重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，故C正確；

D.該實(shí)驗(yàn)誤差屬系統(tǒng)誤差，采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法不能改變誤差大小，故D錯(cuò)誤。

故選C。

(3)根據(jù)動(dòng)能定理可知：加=

可得：v2=^2g-^h

由此可知，在丙圖圖像中，斜率為：2g——<2g

m

故選B。

【題型二】實(shí)驗(yàn)的拓展創(chuàng)新

1.某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒，輕質(zhì)細(xì)線跨過固定在鐵架臺(tái)上的輕質(zhì)滑輪，兩

端各懸掛一只小球尸和。，尸質(zhì)量比0大。已知小球。的直徑為d,重力加速度為g。實(shí)驗(yàn)操作如下：

①把實(shí)驗(yàn)裝置安裝好；

②開始時(shí)固定小球尸，使0球與/位置等高，與尸、。相連的細(xì)線豎直。釋放尸，記錄光電

門顯示的遮光時(shí)間t,測(cè)量/與光電門的高度差〃；

③改變光電門的位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟2,記錄t和，。

請(qǐng)回答下列問題：

⑴為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用（填“實(shí)心小鐵球”“小木球”或“空心小鐵球”）。

（2）驗(yàn)證尸和0組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，還需要的實(shí)驗(yàn)器材和對(duì)應(yīng)測(cè)量的物理量有（填正確選項(xiàng)序

號(hào)）。

A.天平，測(cè)量小球P的質(zhì)量M和小球。的質(zhì)量加

B.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，測(cè)量小球。過光電門的速度v

C.刻度尺，測(cè)量開始時(shí)兩小球的高度差人

（3）想要驗(yàn)證尸和。的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，只需驗(yàn)證表達(dá)式器_____（用已知量和測(cè)量量的字母表示）成立即

可。

（4）在坐標(biāo)紙上，以〃為橫坐標(biāo)，以w（填"或“5"）為縱坐標(biāo)，描點(diǎn)連線后得到一條直線，測(cè)得斜

率為鼠只需驗(yàn)證差（用己知量和測(cè)量量的字母表示）成立，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒。

【答案】（1）實(shí)心小鐵球

⑵A

+加）屋

⑷2（M-m）k

【詳解】（1）為了減小空氣阻力產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用實(shí)心小鐵球;

2

（2）根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：MgH—mgH=g1（M+

用天平，測(cè)量小球尸的質(zhì)量M和小球。的質(zhì)量加，不用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小球。過光電門的速度也也不用

刻度尺測(cè)量開始時(shí)兩小球的高度差鼠

故選Ao

2

1

(3)根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：MgH-mgH=+

（Af+加）建

解得：g=

2

1

(4)根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：MgH-mgH=+機(jī))

+m^d21

解得：H=

2（M—m）gr

+m）d2

斜率為:

-m）g

+m^d2

解得：g=

2（M-m）k

2.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的裝置來完成“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)，其中D為鐵架臺(tái)，E為固定在鐵架

臺(tái)上的輕質(zhì)滑輪，F(xiàn)為光電門，C為固定在物塊A上、寬度為d的遮光條，物塊B與物塊A用跨過滑輪的

細(xì)繩連接。鐵架臺(tái)上標(biāo)記一位置。，并測(cè)得該位置與光電門F之間的距離為限讓遮光條C與位置O對(duì)齊,

讓物塊A由靜止開始下降，測(cè)得遮光條通過光電門時(shí)的遮光時(shí)間為人實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得物塊A(含遮光條)、B

的質(zhì)量分別為明、m2,重力加速度大小為g。

(1)遮光條經(jīng)過光電門時(shí)物塊A的速度大小n=,從物塊A開始下落到遮光條經(jīng)過光電門的過程中,

物塊A、B構(gòu)成的系統(tǒng)增加的動(dòng)能組=,系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能AEp=。(均用題目中給

定的物理量符號(hào)表示)

(2)改變距離加重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得各次遮光條的擋光時(shí)間3以〃為橫軸、'為縱軸建立平面直角坐標(biāo)系，在

坐標(biāo)系中作出!-為圖像，如圖乙所示，該圖像的斜率為左，在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若后=（用題

t

目中給定的物理量符號(hào)表示）成立，說明系統(tǒng)機(jī)械能守恒。

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)總是測(cè)得系統(tǒng)增加的動(dòng)能略小于減少的重力勢(shì)能，造成該誤差的原因可能是（任寫一種

即可）。

【答案】（1）-勺）虐"「mJgh

t2r

2（加「加2）g

（）（加1+加2）/

（3）空氣阻力/繩子與滑輪之間存在摩擦阻力

【詳解】（1）[1]遮光條經(jīng)過光電門時(shí)物塊A的速度大小為：v=1

[2]系統(tǒng)增加的動(dòng)能為：A￡k=1（m1+m2）仁=（叫節(jié)）/

[3]系統(tǒng)減小的重力勢(shì)能為：AEp=%g/z-機(jī)2g力=（叫-機(jī)2）gh

（2）若系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則：A￡k=A￡p

即：（叫節(jié)）屋=（嗎—心且人

整理得：42（，4一加2）g

（7Mj+m2）d~

所以，圖線的斜率為：k=::福

（叫+m2）a

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)總是測(cè)得系統(tǒng)增加的動(dòng)能略小于減少的重力勢(shì)能，即機(jī)械能減小，造成該誤差的原因可能是:

空氣阻力、繩子與滑輪之間存在摩擦阻力。

3.研究小組的同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒。裝置如圖甲所示，圖乙為簡(jiǎn)化裝置圖。擺錘通過連

桿與轉(zhuǎn)軸相連，擺錘不是普通的小球，此擺錘內(nèi)置光電門，擺錘通過遮光片時(shí)可以記錄擋光的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)

時(shí)可以在最低點(diǎn)及其它不同的位置放上擋光片，即可以測(cè)出擺錘運(yùn)動(dòng)到不同位置的速度。實(shí)驗(yàn)時(shí)擺錘從某

一高度”由靜止釋放，依次記錄通過每一個(gè)遮光片的時(shí)間乙用刻度尺測(cè)出每一個(gè)遮光片距最低點(diǎn)的豎直高

度為力，擺錘的質(zhì)量為加，重力加速度為g。

④

①底座

②立柱

③固定裝置

④連接桿

⑤擺錘

⑥擋光片

驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置

圖甲

(1)實(shí)驗(yàn)前，某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光片的寬度d,如圖丙所示，則d的長(zhǎng)度是cm。

(2)研究小組以擺錘運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)所在的平面為零勢(shì)能面，在離開最低點(diǎn)一定高度〃處由靜止釋放擺錘，測(cè)

量出擺錘到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)擋光的時(shí)間為0.004s,由此可以估算出擺錘下落的高度〃為m(保留兩位有

效數(shù)字)。

(3)以擺錘運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)所在的平面為零勢(shì)能面，則擺錘經(jīng)過某個(gè)擋光片時(shí)，擺錘的機(jī)械能的表達(dá)式為E=

(選用字母九表示)，通過對(duì)比各擋光片處擺錘的機(jī)械能E是否相等，可以判斷機(jī)械能是否守恒。

(4)研究小組又繪制了擺錘下擺過程中動(dòng)能、重力勢(shì)能、機(jī)械能隨高度變化的圖像，如圖丁所示，其中動(dòng)能

的圖線為(選填或C)。

【答案】(1)0.800

(2)0.20

八、md27

(3)F-+mg〃

(4)C

【詳解】(1)根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則，可讀出圖中d的長(zhǎng)度為：d=8mm+0x0.05mm=8.00mm=0.800cm

(2)由：mgH=^mv2

其中：v=—

t

求得：77=0.20m

(3)小球下落過程中的機(jī)械能為：E=^mv2+mgh

代入得：E='嗎+mgh

（4）擺錘下擺過程中，小球的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，隨著〃的減小，動(dòng)能越來越大，故選C。

4.某同學(xué)受課后習(xí)題的啟發(fā)，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律?；喗M下方懸掛質(zhì)量相同的

重物A、B,已知重力加速度為g,請(qǐng)完成下列問題:

/〃///〃////////

（1）為完成實(shí)驗(yàn)，還需要的器材有.（填正確選項(xiàng)序號(hào)）。

A.天平B.刻度尺C.秒表

（2）按圖組裝好器材后，將B由靜止釋放，測(cè)出A上升的高度〃及所用的時(shí)間L若滿足場(chǎng)=（用題

中字母表示），則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。

（3）為提高實(shí)驗(yàn)精度，下列建議正確的有.（填正確選項(xiàng)序號(hào)）

A.滑輪要盡可能的輕且光滑

B.繩子要盡可能的輕

C.物塊的質(zhì)量越小越好

【答案】⑴BC

（2）＜

(3)AB

【詳解】（1）本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量與動(dòng)能的增加量是否相等，由于AB物塊的質(zhì)量相等，即判

斷加g/?B-mg%與］”片+；〃說是否相等,則物塊B下落的高度及下落這段高度所用的時(shí)間或物塊A上升的

高度及上升這段高度所用的時(shí)間，故為完成實(shí)驗(yàn)，還需要的器材有刻度尺和秒表。

故選BCo

（2）系統(tǒng)動(dòng)能的增加量為：A￡=—mv\+—mvg=—m（—）2+—m（—）2

k222t2tt

系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量為：=mgx2h-mgh=mgh

若機(jī)械能守恒，則滿足：甌3P

即：〃=虻

10

（3）為了提高實(shí)驗(yàn)精度，盡可能減少阻力，故滑輪盡可能得輕且光滑；若繩子較重，系統(tǒng)的重力勢(shì)能就會(huì)

有一部分轉(zhuǎn)化為繩子的動(dòng)能，造成實(shí)驗(yàn)誤差，故繩子要盡可能的輕；AB兩物塊的質(zhì)量應(yīng)該要相差較大，整

體所受阻力相對(duì)于合力對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響越小，并不是物塊的質(zhì)量越小越好。

故選AB。

5.某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究線速度與角速度的關(guān)系并驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。先將兩個(gè)完全相同的

鋼球P、Q固定在長(zhǎng)為32的輕質(zhì)空心剛性桿兩端，然后在桿長(zhǎng);處安裝一個(gè)阻力非常小的固定轉(zhuǎn)軸O。最

后在兩個(gè)鋼球的球心處分別固定一個(gè)相同的擋光片，擋光片寬度為力如圖乙所示，保證擋光片所在平面和

桿垂直。已知重力加速度為g。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

光

電

目

、

、

；'

：

。

豎

直

方

;

向

用

電

門

光

甲

（1）該同學(xué)將桿抬至水平位置后由靜止釋放，當(dāng)P轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，固定在鋼球P、Q球心處的擋光片剛好

同時(shí)通過光電門1、光電門2；（兩個(gè)光電門規(guī)格相同，均安裝在過。點(diǎn)的豎直軸上）

（2）若擋光片通過光電門1、光電門2的時(shí)間分別為fp和根據(jù)該同學(xué)的設(shè)計(jì)，之比應(yīng)為；

（3）若要驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律"，該同學(xué)（選填“需要”或者“不需要”）測(cè)量鋼球的質(zhì)量”;

（4）在誤差允許范圍內(nèi)，關(guān)系式成立，則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律（關(guān)系式用g、L、d、J、%表示）;

（5）通過多次測(cè)量和計(jì)算，發(fā)現(xiàn)第（4）問的關(guān)系式中重力勢(shì)能的減少量一定大于動(dòng)能的增加量，造成誤

差的主要原因可能是=

Z\2/\2

【答案】1:2不需要2g￡=&+|色見解析

VP7VQ>

v2

【詳解】（2）[1]根據(jù)題意可知，鋼球P、Q轉(zhuǎn)動(dòng)過程中角速度相等，由公式v=w可得：-P=7

VQ1

dd

又有：Vp=廠，VQ=~

fP'Q

聯(lián)立解得：仆%=1：2

（3）[2]本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，由于鋼球P、Q的質(zhì)量相等，則驗(yàn)證機(jī)械能表達(dá)式中質(zhì)量可以約掉,

所以不需要測(cè)量鋼球的質(zhì)量。

（4）[3]當(dāng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中滿足機(jī)械能守恒定律，有：加=

/x2/\2

整理可得：2g￡=色+—

VPJVQ>

（5）[4]通過多次測(cè)量和計(jì)算，發(fā)現(xiàn)第（4）間的關(guān)系式中重力勢(shì)能的減少量一定大于動(dòng)能的增加量，造成

誤差的主要原因空氣阻力和轉(zhuǎn)軸阻力做負(fù)功，減少的重力勢(shì)能有一部分轉(zhuǎn)化成其它能量。

1.阿特伍德機(jī)是著名的力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。如圖所示，繞過定滑輪的細(xì)線上懸掛質(zhì)量相等的鉤碼A和鉤碼B,

在鉤碼B下面再掛鉤碼C時(shí)，由于速度變化不太快，測(cè)量運(yùn)動(dòng)學(xué)物理量更加方便。

012345678910

?????T

EFGAJ，

⑴某次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，打出的紙帶如圖所示，可知紙帶的端（填“左”或“右”）和鉤碼A相連；已知

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率為50Hz,則鉤碼A運(yùn)動(dòng)拖動(dòng)紙帶打出尸點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度大小為

m/s；紙帶的加速度大小為m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（2）某小組想通過這套裝置驗(yàn)證連接體系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律。已知鉤碼A和鉤碼B的質(zhì)量均為鉤碼C質(zhì)

量為“。接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源開關(guān)后，由靜止釋放該系統(tǒng)，鉤碼BC下降，鉤碼A上升從而拖動(dòng)紙帶打出

一系列點(diǎn)跡，當(dāng)鉤碼A由靜止上升高度〃時(shí)，對(duì)應(yīng)計(jì)時(shí)點(diǎn)的速度為v,若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,則驗(yàn)證鉤

碼A、B、C系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式為：；引起系統(tǒng)誤差的原因有：。（寫出一條

即可）

【答案】（1）左0.837.5

（2）加g/?=1（2M+機(jī)）丫2紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間有摩擦；空氣阻力，裝置的摩擦等

【詳解】（1）[1]由于從左到右點(diǎn)間距逐漸增加，可知可知紙帶的左端和鉤碼A相連；

2

⑵鉤碼A運(yùn)動(dòng)拖動(dòng)紙帶打出廠點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度大小為：V/==（4-00-0-70）x10=083m/s

2T2x0.02

[3]連續(xù)相等時(shí)間T=0.02s的四段位移，由逐差法可得：

a=土『」（8.5—.?！?°.7°仲.2=7.5面s?

4T24x0.022

（2）[1]對(duì)ABC的系統(tǒng)，減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為增加的動(dòng)能，則驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式是:

1,

mgh=/2M+m）v

⑵引起系統(tǒng)誤差的原因有紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間有摩擦；空氣阻力，裝置的摩擦等。

2.實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。

（1）用自由落體法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz,當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹?/p>

為lOm/H甲、乙、丙三位同學(xué)分別用同一裝置打出三條紙帶，量出各紙帶上第1、2兩點(diǎn)間的距離分別為0.19cm、

0.20cm和0.35cm,可見其中肯定有一個(gè)同學(xué)在操作上有錯(cuò)誤，則操作錯(cuò)誤的同學(xué)是（選填“甲”“乙”

或"丙”）。

（2）丁同學(xué)在用自由落體法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，按實(shí)驗(yàn)要求正確選出如圖1所示的紙帶進(jìn)行測(cè)

量，測(cè)得連續(xù)三點(diǎn)B、C到第一個(gè)點(diǎn)O點(diǎn)的距離分別為乙、4、左，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為「，重力

加速度為g。

圖1圖2

①分析可知，紙帶的（選填“左”或“右”）端與重物相連。

②若重物的質(zhì)量為加，從起點(diǎn)。到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)2的過程中，重物重力勢(shì)能的減少量△丸=，重物

動(dòng)能的增加量/=。（用已知物理量符號(hào)表示）

③實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在誤差允許范圍內(nèi)，重物下落過程中機(jī)械能守恒。

（3）戊同學(xué)用如圖2所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)，將小球4、6分別固定在輕桿的兩端，輕桿可

以無摩擦繞。點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，開始時(shí)桿水平，由靜止釋放后輕桿沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，重力加速度為g。現(xiàn)用刻度

尺測(cè)出小球6的直徑為d,測(cè)出小球°、6的質(zhì)量均為加，光電門記錄小球6擋光的時(shí)間為3轉(zhuǎn)軸。到°、

6球心的距離分別為/八lb,光電門在。點(diǎn)的正下方，小球6擺到最低點(diǎn)時(shí)，光線恰好水平對(duì)著球心，如果

小球。、6以及輕桿組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為g&-/“）=。（用已知物理量符號(hào)表

示）。

【答案】⑴丙

（2）左mgx

BST2

【詳解】(1)根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)公式，第1、2兩點(diǎn)間的距離為：A=1gT2=1g(l)2=0.20cm

故不可能為0.35cm,所以操作錯(cuò)誤的同學(xué)是丙。

(2)[1]從左向右的點(diǎn)間距越來越大，故紙帶的左端與重物相連；

[2]從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中，重物重力勢(shì)能的減少量：/=mgxB

[3]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這兩點(diǎn)間的平均速度，則重物到B點(diǎn)的瞬時(shí)速度為:

故重物動(dòng)能的增加量為：A￡k='切"=>

k2B8〃

(3)小球6擺到最低點(diǎn)時(shí)的速度：

兩小球的角速度相等，則有：y=y

根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：mglb-mgla=^mv1+:加可

解得：g(i)T。+;序

3.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。繞過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)線的兩端分別懸掛質(zhì)量均

為加的重物P、Q且處于靜止?fàn)顟B(tài)，P與紙帶連接，紙帶通過固定的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，在Q的下端再掛上質(zhì)量

也為加的重物R。由靜止釋放重物Q和R,利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶可研究系統(tǒng)(由重物P、Q、R組

成)的機(jī)械能守恒，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間。

甲乙

某次實(shí)驗(yàn)時(shí)獲得的紙帶如圖乙所示，紙帶上的/、B、C、。四點(diǎn)為打出的相鄰的四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，已知打點(diǎn)計(jì)

時(shí)器的打點(diǎn)周期為T,則打出紙帶上的B點(diǎn)時(shí)重物P的速度大小力=,打出8點(diǎn)到打出C點(diǎn)的

過程中系統(tǒng)增加的動(dòng)能反卜=系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能鈣=若在誤差允許范圍內(nèi)9=AE,則說

明系統(tǒng)機(jī)械能守恒。(均用題中給定的物理量符號(hào)表示)

【答案】二立舞[(乙72)2-(退一%)[mg(x3-x2)

L

Z7ol」

【詳解】［1］根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，打出紙帶上的B點(diǎn)時(shí)重物P的速度大?。毫?玉

⑵打出B點(diǎn)到打出C點(diǎn)的過程中，系統(tǒng)增加的動(dòng)能：

/；m&VC-gm&Vl=[(X4_%)2_(X3_X

［3］系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能：AEP=mg(x3-x2)

4.某物理興趣小組利用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖中是固定的光滑半圓軌道，圓心為。，0C

為豎直半徑，1和2是/、2位置的兩個(gè)光電門，與它們連接的光電計(jì)時(shí)器都沒有畫出。讓正方體滑塊從與

圓心等高處滑下，光電門1、2各自連接的光電計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為1.0x10-2$和4.0x10-3$。已知

滑塊的質(zhì)量為20g,體積為len?,Z5OC=37°,AO1BO,半圓軌道的半徑為1.35m,取重力加速度大小

2

g=9.8m/s,cos37°=0.8,cos53°=0.6o所有計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字。

/////////////////////////////////////〃

(1)滑塊通過光電門1時(shí)的速度大小為m/s,通過光電門2時(shí)的速度大小為m/so

(2)滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中，重力勢(shì)能的減少量為J,動(dòng)能的增加量為J。

(3)在誤差允許范圍內(nèi)，該過程中滑塊的機(jī)械能0(填“守恒”或“不守恒”)

【答案】⑴1.002.50

(2)5.29x10-25.25x10-2

(3)守恒

【詳解】(1)[1][2]正方體滑塊的體積為len?,所以正方體的邊長(zhǎng)為：Z=lcm

由速度定義式得滑塊通過光電門1、2時(shí)的速度大小分別為

v,=L=___/=i.oo/

1%l.OxW2msms

Ilxl(y2

v,=—=--------m/s=2.50m/s

t24.0*10-3

(2)重力做正功，重力勢(shì)能減小，則滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中，重力勢(shì)能的減少量為

-3

AEP=mgKcos37°-cos53°)=20xKT'x9.8x1.35x0.2J=5.29xlOJ

動(dòng)能的增加量為：阻=1X20X10-3(6.25-1)J=5.25X10"J

(3)在誤差允許范圍內(nèi)：AEp^AEk

則該過程中滑塊的機(jī)械能。

5.某學(xué)習(xí)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：

①用天平測(cè)出滑塊和遮光條的質(zhì)量〃、鉤碼的質(zhì)量加；

②調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平，按圖連接好實(shí)驗(yàn)裝置，固定滑塊；

③測(cè)量遮光條中點(diǎn)與光電門之間距離工及遮光條寬度力將滑塊由靜止釋放，光電門記錄遮光條遮光時(shí)間

h

④改變遮光條中點(diǎn)與光電門之間距離工,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)操作過程，回答下列問題：

(1)下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是

A.本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量M和加的質(zhì)量

B.實(shí)驗(yàn)中必須保證加遠(yuǎn)小于M

C.滑塊運(yùn)動(dòng)過程中速度大小等于鉤碼速度大小的一半

D.本實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象為滑塊

（2）在調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平時(shí)，滑塊不要連接鉤碼，打開氣泵，待氣流穩(wěn)定后調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，直至看到導(dǎo)軌

上的滑塊保持靜止或者勻速運(yùn)動(dòng)，表示氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)調(diào)節(jié)水平。

（3）某同學(xué)測(cè)量得滑塊和遮光條的質(zhì)量”=300.0g、鉤碼的質(zhì)量機(jī)=50.0g,遮光條寬度d=0.48cm,某次

實(shí)驗(yàn)中，滑塊靜止時(shí)遮光條中點(diǎn)與光電門的距離￡=93.00cm,遮光條通過光電門過程中遮光時(shí)間

Z=4.0xl0-3s,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2。測(cè)量過程中系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量△丸=J,滑塊和

鉤碼增加的動(dòng)能總和為=Jo（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

（4）多次改變擋光條到光電門的距離，重復(fù)步驟③、④，測(cè)出多組乙和乙作出5隨工的變化圖像如圖所

示，圖線為過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，圖像的斜率為如果在誤差允許的范圍內(nèi)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?=

時(shí)，可以判斷鉤碼帶動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒。（用字母加、M、晨d表示）

1

【答案】A0.2280.225（川+川沈/

4m

【詳解】（1）[1]A.實(shí)驗(yàn)中需要驗(yàn)證的關(guān)系為：mg-=-Mv2+-m（-v^

可知本實(shí)驗(yàn)必須要測(cè)量M和"?，故A正確；

B.本實(shí)驗(yàn)不需要用鉤碼的重力代替繩的拉力，實(shí)驗(yàn)中不需要保證心遠(yuǎn)小于故B錯(cuò)誤;

C.滑塊運(yùn)動(dòng)過程中速度大小始終是鉤碼速度的2倍，故C錯(cuò)誤；

D.本實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象為滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

T093

（3）[2]測(cè)量過程中系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量：△丸=加85=50*10-3*9.8X三一1=0.2281

［3］遮光條通過光電門時(shí)：V='=°48X103m/s=1.2m/s

t4.0xIO-3

22

滑塊和鉤碼增加的動(dòng)能總和為：A￡k=|Mv+1m(j)=0.225J

(4)［4］滑塊經(jīng)過光電門時(shí)的速度為：v=4

t

22

槽碼帶動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)過程中，若機(jī)械能守恒，有：Wg.1=17Wv+1m(1)

14mg

整理有：3=(4"+加)屋

4mg

結(jié)合題圖，圖像的斜率為:(4M+加”2

(4M+m)kd2

解得:

4m

6.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)。

一夾子

計(jì)前器一紙帶

\

(1)除帶夾子的重錘、紙帶、鐵架臺(tái)(含鐵夾)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的

兩種器材是一(填選項(xiàng)前的字母)。

A.交流電源B.秒表

C.天平(含祛碼)D.刻度尺

(2)實(shí)驗(yàn)中按照正確的操作得到如圖乙所示的紙帶，其中。點(diǎn)是重錘剛釋放時(shí)所打的點(diǎn)，測(cè)得連續(xù)打下的三

個(gè)點(diǎn)B、C至I］。點(diǎn)的距離分別為18.00cm、21.40cm、26.00cm?已知重錘質(zhì)量為300g,交流電源頻

率為50Hz,當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?.8m/s2。從。點(diǎn)到8點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)，重錘動(dòng)能的增加量陽(yáng)=

J,重力勢(shì)能的減少量J。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

(3)大多數(shù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，主要原因是一(填選項(xiàng)前的字母)。

A.重錘下落過程中克服空氣阻力和摩擦阻力做功

B.沒有采用多次實(shí)驗(yàn)取平均值的方法

(4)某同學(xué)想用下述方法研究機(jī)械能是否守恒：在紙帶上選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量它們到某計(jì)數(shù)起始點(diǎn)尸的距

離/?,計(jì)算對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重物速度v,描繪/一〃圖像，下列說法正確的是一(填選項(xiàng)前的字母)。

A.若圖像是一條過原點(diǎn)的直線，則重錘下落過程中機(jī)械能一定守恒

B.若圖像是一條過原點(diǎn)的直線，則重錘下落過程中機(jī)械能可能不守恒

C.若圖像是一條不經(jīng)過原點(diǎn)的直線，則重錘下落過程中機(jī)械能一定不守恒

D.若圖像是一條不經(jīng)過原點(diǎn)的直線，則重錘下落過程中機(jī)械能可能守恒

【答案】(1)AD

⑵0.6000.629

⑶A

(4)BD

【詳解】(1)本實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要用交流電源，測(cè)量重物下落的高度需要用刻度尺，不需要秒表和天

平。

故選AD。

(2)[1]相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為：7=1=0.025

根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，打3點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為

X/C_(26.00-18.00)x10.2

m/s=2m/s

~2T^2x0.02

則從。點(diǎn)到B點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)，重錘的動(dòng)能增加量為

1,1,

A￡k=-/MV^-0=-X0.3X2-J=0.600J

⑵從O點(diǎn)到B點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)，重錘的重力勢(shì)能的減少量為

%=mg%=0.3x9.8x0.2140J~0.629J

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，物體在下落的過程中會(huì)受到空氣阻力的作用，紙帶和限位孔之間有摩擦力，由于

系統(tǒng)克服阻力做功，導(dǎo)致系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量大于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量。

故選Ao

（4）從某個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)開始，若機(jī)械能守恒應(yīng)滿足：mgh=^mv2-^mv；

變形可得：v2=2gh+vl

作出一力的圖像，若取打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)為P點(diǎn)，則%等于零，圖像過原點(diǎn)，若取其它點(diǎn)為產(chǎn),

圖像不過原點(diǎn)；但無論怎樣，圖像都是一條傾斜的直線。若其斜率在誤差范圍內(nèi)等于當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/p>

的2倍，則可判定重錘下落過程中機(jī)械能守恒，反之則不守恒。

故選BD。

7.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，某小組同學(xué)用如圖甲所示的裝置，讓重物從靜止開始下落，打出一條

清晰的紙帶，其中的一部分如圖乙所示。。點(diǎn)是打下的第一個(gè)點(diǎn)，/、2、C和。為另外4個(gè)連續(xù)打下的點(diǎn)。

⑴在本實(shí)驗(yàn)中,還需要用到的實(shí)驗(yàn)器材有

A.刻度尺B.天平C.秒表D.低壓交流電源

⑵已知交流電頻率為50Hz,重物質(zhì)量為400g,當(dāng)?shù)刂亓铀俣热=9.80m/s2,則從起始點(diǎn)。到點(diǎn)C的過

程中，重物的重力勢(shì)能減少量珥=J,重物的動(dòng)能增加量"k=J（計(jì)算結(jié)果均保留3位有效

數(shù)字）

（3）通過計(jì)算，數(shù)值上5AEk（填或“<”），這是因?yàn)?該誤差屬于

（填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”）。

【答案】⑴AD

(2)1.111.10

(3)>重物下落過程中克服空氣阻力和摩擦阻力做功系統(tǒng)誤差

【詳解】(1)除圖甲裝置的器材之外，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要連接低壓交流電源：需要用刻度尺測(cè)量紙帶上

計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離；因要驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式中質(zhì)量可以約去，所以不需要天平；通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以

知道紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔，所以不需要秒表。

故選AD。

(2)[1]從起始點(diǎn)。到點(diǎn)C的過程中，重物的重力勢(shì)能減少量為

妝=；77gzz=9.8x0.4*(19.57+4.12+4.51)*1j。1J1j

[2]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度等于該段過程的平均速度，則有

,_XBD.(4.51+4.89)x10-2

m/s=2.35m/s

一2x0.02

則從起始點(diǎn)。到點(diǎn)C的過程中，重物的動(dòng)能增加量為

1,1,