题文
一位同学做“用自由落体运动验证机械能守恒定律”
1）现有下列器材可供选择：A．铁架台、B．电磁式打点计时器、C．复写纸、D．纸带、E．天平、F．秒表、G．导线、H．开关、I．重物．其中不必要的器材是______（填相应的序号），缺少的器材是______．
2）在《验证机械能守恒定律》的实验中，打点计时器所接交流电频率为50Hz，当地重力加速度g=9.8m/s2．实验选用重锤质量为0.1kg，从所打纸带中选择一条合适的纸带，纸带上连续的点A、B、C、D至第1个点O的距离如图所示，则重锤从O运动到C，重力势能减少______J，重锤经过C时的速度为______m/s．其动能增加______J（保留两位有效数字）．
3）实验结论：______．
题型：未知 难度：其他题型
答案
（1）其中不必要的器材是：
E、因为我们是比较mgh、12mv2的大小关系，故m可约去，不需要用天平．故E没有必要．
F、不需要秒表，打点计时器本身可以表示出时间．
缺少的器材是：低压交流电源、刻度尺
（2）重力势能减小量△Ep=mgh=0.1×9.8×0.561m J=0.55 J．
利用匀变速直线运动的推论得：
vC=xBDtBD=(0.628-0.496)m2×0.02s=3.3m/s
EkC=12mvC2=0.54 J
△Ek=EkC-0=0.54 J
（3）重锤从O运动到C，重力势能减少量略大于动能的增加量，所以在误差允许范围内，物体下落过程中机械能守恒．
答：（1）EF；低压交流电源、刻度尺
（2）0.55； 3.3； 0.54
（3）在误差允许范围内，物体下落过程中机械能守恒．
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解析
12
考点
据考高分专家说，试题“一位同学做“用自由落体运动验证机械能守恒.....”主要考查你对 [打点计时器 ]考点的理解。
打点计时器
1、打点计时器：
是一种测量时间的工具。如果运动物体带动的纸带通过打点计时器，在纸带上打下的点就记录了物体运动的时间，纸带上的点也相应的表示出了运动物体在不同时刻的位置。研究纸带上的各点间的间隔，就可分析物体的运动状况。
2、电磁打点计时器：
是一种记录运动物体在一定时间内发生的位移的计时仪器，它使用交流电源，由学生电源供电，工作电压在6V以下，当电源的频率是50Hz时，它每隔0.02s打一个点，通电前把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面，接通电源后，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便振动起来，带动其上的振针上下振动。这时，如果纸带运动，振针就通过复写纸在纸带上留下一行小点。如果把纸带跟运动的物体连在一起，即由物体带动纸带一起运动，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移。
3、电火花计时器的原理与电磁打点计时器：
电火花计时器的原理与电磁打点计时器类似，这种计时器工作时，纸带运动受到的阻力比较小，实验误差也就比较小。
打点计时器：
(1)作用：计时仪器，当电源频率为50Hz时，每隔0.02s打一次点。
(2)工作条件：①电磁打点计时器：4V~6V交流电源。②电火花打点计时器：220V交流电源。
(3)纸带上点的意义：①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置。
②通过研究纸带上各点之间的间隔，可以判断物体的运动情况。
③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔。
利用纸带判断物体运动状态的方法：
(1)沿直线运动的物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为v1、v2、v3、v4、…，若v2－v1＝v3－v2＝v4－v3＝…，则说明物体在相等时间内速度的增量相等，由此说明物体在做匀变速直线运动，即a＝
==
=
=…
(2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x1，x2，x3，x4…，若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…，则说明物体在做匀变速直线运动，且Δx＝.aT2。
速度、加速度的求解方法：
(2)由纸带求物体运动的加速度
①逐差法：即根据x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2(T为相邻两计数点间的时间间隔)，求出a1＝
(2)由纸带求物体运动的加速度
①逐差法：即根据x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2(T为相邻两计数点间的时间间隔)，求出a1＝
、a2＝
、a3＝
，再算出a1、a2、a3的平均值即为物体运动的加速度：
＝＝
＝.
。
②图象法：即先根据vn＝
求出多个点的瞬时速度，后作出v－t图象，图象的斜率即为物体运动的加速度。
