题文
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,有输出电压为6V、频率为50Hz的交流电和输出电压为6V的直流电两种。质量为0.300kg的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,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。(g取9.8m/s2)
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.松开手释放纸带,然后接通电源开关,打出一条纸带;D.测量纸带上某些点间的距离;E.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。
(1)其中没有必要进行的或者操作不当的步骤,请将其选项对应的字母填在下面的空行内,并说明其原因。答:
(2)实验中得到如图所示的纸带,根据纸带可计算得知,重锤从B点到D点过程中重力势能减少量等于 J,动能增加量等于 J。(结果保留三位有效数字)
(3)在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加量,其原因主要是 。
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1) B:打点计时器应该使用交流电,C:应该先通电再释放纸带
(2) 0.271J ( 0.269~0.275算正确 ) 0.264J ( 0.261~0.267算正确 )
(3) 实验过程中存在摩擦阻力
解析
(1)步骤B是错误的:打点计时器使用的是交流电源,因此应该接到电源的交流输出端;步骤C是错误的:本实验要记录重锤运动的全部信息,所以要先接通电源,待打点稳定后再释放纸带。
(2)重力势能减小量为mgh带入数值即可,求动能增大可先通过求CE间的平均速度求得D点速度,再由动能公式求动能增大的值
(3)在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加量,其原因主要是实验过程中存在摩擦阻力
点评:纸带问题的处理是力学实验中常见的问题.我们可以纸带法实验中,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.
考点
据考高分专家说,试题“用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。.....”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Ll;
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xn=Ln-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。


