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如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹
网友投稿  2022-07-30 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律

小题1:下面列举了该实验的几个操作步骤
A．按照图示的装置安装器材
B．将打点计时器接到电源的直流输出端上
C．用天平测量出重锤的质量
D．先松手释放纸带，再接通电源打出纸带
E．选择合适的纸带，测量打出的纸带上某些点到第一点之间的距离
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少了重力势能是否等于增加的动能
上述操作中没有必要进行的或者操作错误的步骤是     （填入相应的字母）。
小题2:若实验中所用重锤质量m=1.00kg，打点纸带如下图所示：打点时间间隔为0.02s，从O点    开始下落起至C点，重锤的重力势能减小量是|△EP|=     J，重锤的动能增加量    J，实验结论是：在实验误差允许的范围内           。（g=9.8m/s2，O点为开始下落点，O点与A点间其他点未画出，给出的是A、B、C、D各点到O点的距离，结果取3位有效数字）

◎ 答案


小题1:BCD
小题2:2.28   2.25  

◎ 解析

：（1）B、应将打点计时器接到电源的交流输出端上，故B操作不恰当；
C、因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平．故C没有必要；
D、开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重锤下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差．故D操作不恰当；故选BCD．
（2）利用匀变速直线运动的推论得：vC=   EkC=mvC2=2.28J
重力势能减小量△Ep=mgOC=2.25J
误差允许范围内，机械能守恒定律。
点评：纸带问题的处理是力学实验中常见的问题，在实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．要把运动和力结合起来，处理相关的问题．

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹…”主要考查了你对  【实验：探究小车速度随时间变化的规律】，【实验：探究弹力与弹簧伸长的关系】，【实验：探究加速度与力、质量的关系】，【实验：探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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