(8分)如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、导线、开关。回答下列问题：⑴为完成此实验

题文

(8分)如图为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重物、导线、开关。回答下列问题：



⑴为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有      (填入正确选项前的字母)；
A．秒表         B．刻度尺         C．0～6V的交流电源         D．0～6V的直流电源
⑵实验中误差产生的原因有                                                                
                                                                            (写出两个原因)；
⑶若已知打点计时器的电源频率为50Hz，当地的重力加速度为g＝9.80m/s²，重物质量为mkg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，其中O为第一个点，A、B、C为另外3个连续点，由图中数据可知重物由O点运动到B点重力势能减少量ΔE_p＝     J，动能增量ΔE_k＝     J，得出的结论是                。(计算结果保留三位有效数字)

题型：未知 难度：其他题型

答案

⑴BC；⑵用刻度尺测量纸带上点之间的距离，即重物下落的高度时，会引起实验误差，纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦力，也会对实验造成误差；⑶7.62m，7.59m，在实验误差允许的范围内，机械能守恒。

解析

⑴从实验提供的已有器材中可知，由于选用了电磁打点计时器，因此需要学生电源，且为低压交流电源，故选项C正确；选项D错误；实验过程中需要测量纸带上点之间的距离，即重物下落的高度，因此需要使用刻度尺，故选项B正确，本实验中无需测量时间，故选项A错误。
⑵在实验过程中，用刻度尺测量纸带上点之间的距离，即重物下落的高度时，读数(刻度尺需要估读)会引起此实验的偶然误差，纸带与打点计时器限位孔之间的摩擦力，以及重物下落过程中所受的空气阻力等，也会对此实验造成系统误差；
⑶由图中数据可知重物由O点运动到B点的过程中，下降的高度为77.76cm＝0.7776m，因此此过程中重力势能减少量ΔE_p＝mgh＝m×9.80×0.7776J＝7.62m，运动至B时重物对应的速度为：v_B＝

×10^－2m/s＝3.895m/s，所以重物由O点运动到B点的过程中，动能增量ΔE_k＝

－0＝0.5×m×3.895²J＝7.59m，通过ΔE_p和ΔE_k两者大小的比较可知，在实验误差允许的范围内，减少的重力势能与增加的动能几乎相等，即机械能守恒。

考点

据考高分专家说，试题“(8分)如图为“验证机械能守恒定律”的实.....”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。