分，每空用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．重锤从高处由静止开始下落．重锤上拖着的纸带打出一系

题文

分，每空用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．重锤从高处由静止开始下落．重锤上拖着的纸带打出一系列的点．对纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律．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件B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上C．用天平测出重锤的质量D．先释放悬挂纸带的夹子，然后接通电源打出一条纸带E．测量纸带上某些点间的距离
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
Ⅰ、其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是_____．（将其选项对应的字母填在横线处）
Ⅱ、在实验中，质量m为1.0kg的重物自由下落，带动纸带打出一系列的点，如图所示。相邻计数点间的时间间隔为0.02s，距离单位为cm。



（1）纸带的___________端与重物相连；
（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度v_B=___________m/s；(结果保留两位有效数字)
（3）某同学从起点O到打下计数点B的过程中，计算出物体的动能增加量ΔE_K=0.48J，势能减少量ΔE_P=0.49J（g=9.8m/s²），该同学的计算方法和过程并没有错误，却出现了ΔE_K<ΔE_P的结果，试问这一结果是否合理？答：________________。
（4）另一名同学用

计算出B的动能E_K=0.49J，恰好与势能减少量ΔE_P相等，于是该同学得出结论“重物下落过程中机械能守恒”，试问该同学的做法是否合理？
答：________________。

题型：未知 难度：其他题型

答案

Ⅰ、BCD；Ⅱ、（1）左（或0）；（2）0.98；（3）合理；（4）不合理

解析

试题分析: ：A、因为我们是比较mgh、

的大小关系，故m可约去比较，不需要测出重物的质量；
打点计时器采用的是交流电源；C、先接通电源，再松开纸带，让重物自由下落，在纸带上打出一系列点，利于数据的采集和处理，故没有必要进行的或者操作不 当的步骤是BCD；
自由下落是一个加速运动，从纸带上可以看出0点为打出来的第一个点，速度为0，重物自由下落，初速度为0，所以应该先打出0点，而与重物相连的纸带在下端，应该先打点．所以纸带的左端应与重物相连
根据在匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度有



通过计算可知动能的增加量小于重力势能的减小量，其原因是物体在下落过程中克服摩擦阻力做功，导致重力势能没有完全转化为动能．所以合理
用

计算出B的动能E_K=0.49J，恰好与势能减少量ΔE_P相等相当于用机械能守恒定律来证明机械能守恒定律，不合理。

考点

据考高分专家说，试题“分，每空用如图所示的实验装置验证机械能守.....”主要考查你对 [实验：探究弹力与弹簧伸长的关系 ]考点的理解。

实验：探究弹力与弹簧伸长的关系

探究弹力与弹簧伸长的关系：
实验目的：
1、探究弹力与弹簧的伸长量的定量关系。
2、学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法。
实验原理：
1、如图所示，弹簧在下端悬挂钩码时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与重力大小相等。



2、用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量x，建立坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表示弹簧的伸长量x，在坐标系中描出实验所测得的各组（x，F）对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的图线，就可探知弹力大小与伸长量间的关系。
实验器材：
轻质弹簧（一根），钩码（一盒），刻度尺，铁架台，重垂线，坐标纸，三角板。
实验步骤：
1、如图所示，将铁架台放于桌面上（固定好），将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上，在挨近弹簧处将刻度尺（最小分度为mm）固定于铁架台上，并用检查刻度尺是否竖直；



2、记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L₀；
3、在弹簧下端挂上一个钩码，待钩码静止后，记下弹簧下端所对应的刻度L_l；
4、用上面方法，记下弹簧下端挂2个、3个、4个 ……钩码时，弹簧下端所对应的刻度L₂、L₃、L₄……，并将所得数据记录在表格中；
5、用x_n＝L_n－L₀计算出弹簧挂1个、2个、3个……钩码时弹簧的伸长量，并根据当地重力加速度值g，计算出所挂钩码的总重力，这个总重力就等于弹簧弹力的大小，将所得数据填入表格。



数据处理：
1、建立坐标系，标明横轴和纵轴所表示的物理量及单位；
2、标度：标度要适当，让所得到的图线布满整个坐标系；
3、描点：描点时要留下痕迹；
4、连线：让尽可能多的点落在同一直线上，让其余的点落在直线的两侧，误差较大的点舍弃；
5、根据图象做出结论。