8.5實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律一、實(shí)驗(yàn)題1．（2023春·江蘇蘇州·高一南京航空航天大學(xué)蘇州附屬中學(xué)校考階段練習(xí)）利用圖甲裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)中除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(tái)（含鐵夾）、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的器材是___________。A．直流電源

B．刻度尺

C．天平（含砝碼）

D．秒表（2）實(shí)驗(yàn)中，需先接通電源，再由靜止開始釋放重物，得到如圖乙所示的一條紙帶。O為起點(diǎn)，在紙帶上選取幾個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)，其中三個(gè)連續(xù)點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離如圖。已知重物質(zhì)量，重力加速度，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為，那么打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，重物的速度___________；O點(diǎn)到B點(diǎn)過程中重物的重力勢(shì)能減少量為___________J。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（3）上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，分析產(chǎn)生誤差的原因___________________（寫一條即可）。（4）該同學(xué)根據(jù)紙帶算出了其他各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度，測(cè)出與此相對(duì)應(yīng)的重物下落高度，以為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，建立坐標(biāo)系，作出圖像，從而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。若所有操作均正確，得到的圖像的斜率為，可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠__________。2．（2023春·河南南陽·高一校聯(lián)考階段練習(xí)）某物理興趣小組利用如圖1所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，電源的頻率為f，重錘的質(zhì)量為m，重力加速度為g，該小組讓重錘帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，按正確操作得到了一條完整的紙帶如圖2所示（在誤差允許范圍內(nèi)，認(rèn)為釋放重錘的同時(shí)打出A點(diǎn)）。

（1）對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的是______。A．重錘選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘B．兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正C．精確測(cè)量出重錘的質(zhì)量D．用夾子夾穩(wěn)重錘，接通電源后，再釋放重錘（2）該小組為了驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，采用了以下方法：計(jì)算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)時(shí)點(diǎn)F時(shí)重錘的瞬時(shí)速度的大小______，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)時(shí)點(diǎn)A和F的過程中，重錘重力勢(shì)能的減少量______，重錘動(dòng)能的增加量______，若它們近似相等，則可知重錘的機(jī)械能守恒。（用題中所測(cè)量和已知量表示）（3）利用實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶，測(cè)量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)的距離h，算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，然后以h為橫軸、以為縱軸作出如圖3所示的圖線，圖線的斜率近似等于______。

3．（2023春·陜西西安·高一長(zhǎng)安一中?？茧A段練習(xí)）用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，物塊2從高處由靜止開始下落，物塊1上拖著的紙帶打出了一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。如圖乙所示是實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的一條紙帶，O點(diǎn)是重物剛下落瞬間打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，C點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)，相關(guān)距離在圖中已注明。已知物塊1、2的質(zhì)量分別為、（），重力加速度為g，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的周期為T。請(qǐng)用題中所給的字母回答下列問題：

（1）下列做法正確的有_________。A．必須要用天平稱出兩個(gè)物塊的質(zhì)量B．圖中兩限位孔必須在同一豎直線上C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開紙帶，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D．?dāng)?shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點(diǎn)作為初、末位置（2）圖乙中，從O點(diǎn)到C點(diǎn)的過程，系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量為________。（3）圖乙中，為了計(jì)算從O點(diǎn)到C點(diǎn)的過程，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量，需要先計(jì)算C點(diǎn)的速度，下列計(jì)算方法中計(jì)算正確的是__________。A．B．C．D．（4）某同學(xué)根據(jù)計(jì)算出的速度v和相應(yīng)的高度差h，描繪圖像（如圖丙所示）來研究系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒。若忽略阻力影響，則圖線的斜率________。

4．（2023春·安徽馬鞍山·高一馬鞍山市紅星中學(xué)?？茧A段練習(xí)）如圖所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（1）實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h。某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案。這些方案中合理的是()A．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度vB．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，并通過計(jì)算出瞬時(shí)速度vC．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，由打點(diǎn)間隔算出下落時(shí)間t，通過計(jì)算出瞬時(shí)速度vD．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v，并通過計(jì)算得出高度h（2）安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖所示。圖中O點(diǎn)為打點(diǎn)起始點(diǎn)，且速度為零。選取紙帶上打出的連續(xù)點(diǎn)A、B、C、…作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)出其中E、F、G點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離分別為、、，已知重物質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹椋?jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為。為了驗(yàn)證此實(shí)驗(yàn)過程中機(jī)械能是否守恒，需要計(jì)算出從O點(diǎn)到F點(diǎn)的過程中，重物重力勢(shì)能的減少量___________，動(dòng)能的增加量___________（用題中所給字母表示）。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往是重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，關(guān)于這個(gè)誤差，下列說法正確的是()A．該誤差屬于偶然誤差B．該誤差屬于系統(tǒng)誤差C．可以通過多次測(cè)量取平均值的方法來減小該誤差D．可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差（4）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重物增加的動(dòng)能略小于重物減少的重力勢(shì)能，于是深入研究阻力f對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響。他測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離h，并計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v，用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制出圖線，圖像是一條傾斜直線，此直線斜率的物理含義是___________（用數(shù)學(xué)表達(dá)式書寫，可能用到的物理量為m、g、f）。5．（2023春·吉林長(zhǎng)春·高一長(zhǎng)春市第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)?？计谥校┯萌鐖D1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。如圖2給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），所用電源的頻率為50Hz，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知m1＝50g、m2＝150g，則：（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

（1）在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v5＝______m/s；（2）若某同學(xué)作出v2－h(huán)圖像如圖3所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝________m/s2。

6．（2023春·福建莆田·高一校考期中）某同學(xué)用圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

（1）安裝好儀器后，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先________（選填“放開紙帶”或“接通電源”）；（2）在某次實(shí)驗(yàn)中，若已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭取9.8m/s2，重物質(zhì)量為mkg，實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如上圖乙所示，其中O為第1個(gè)點(diǎn)，A、B、C為另外3個(gè)連續(xù)點(diǎn)，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知，重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，重力勢(shì)能減少量ΔEp＝________J，動(dòng)能增加量ΔEk＝________J，產(chǎn)生誤差的主要原因是_________。（圖中長(zhǎng)度單位：cm）7．（2023春·河北承德·高一承德縣第一中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí)）某實(shí)驗(yàn)小組用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。

（1）除圖示器材外，下列器材中，必需的一組是___________。（填選項(xiàng)前字母）A．直流電源及導(dǎo)線、刻度尺B．直流電源及導(dǎo)線、天平及砝碼C．交流電源及導(dǎo)線、天平及砝碼D．交流電源及導(dǎo)線、刻度尺（2）實(shí)驗(yàn)中在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖乙所示，O點(diǎn)為紙帶打出的第一個(gè)點(diǎn)。已知重物的質(zhì)量為0.5kg，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz，取重力加速度大小，紙帶上所標(biāo)數(shù)據(jù)單位為cm，則從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢(shì)能減少量______J，動(dòng)能增加量______J。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

（3）關(guān)于實(shí)驗(yàn)誤差，下列說法正確的是___________。（填選項(xiàng)前字母）A．重錘質(zhì)量的稱量不準(zhǔn)會(huì)造成較大誤差B．重錘質(zhì)量選用得大些，有利于減小誤差C．重錘質(zhì)量選用得較小些，有利于減小誤差D．先釋放重物，后接通電源會(huì)造成較大誤差8．（2023春·福建泉州·高一福建省德化第一中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí)）某興趣小組利用氣墊導(dǎo)軌設(shè)計(jì)了一個(gè)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，如圖所示，在導(dǎo)軌旁邊固定一與導(dǎo)軌平行的刻度尺，然后用一手機(jī)固定于導(dǎo)軌上方，使攝像頭正對(duì)導(dǎo)軌，開啟視頻錄像功能，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌的傾斜角度θ（通過量角器量出），使滑塊從導(dǎo)軌頂端靜止滑下，并用手機(jī)記錄下滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的全程情況，然后通過錄像回放分析。取滑塊出發(fā)點(diǎn)為參考點(diǎn)，得到滑塊相對(duì)于該點(diǎn)的距離x和所用時(shí)間t（通過手機(jī)讀?。┑臄?shù)據(jù)，然后改變軌道傾角θ，得到多組x、t值（已知滑塊的質(zhì)量為m=1.0kg，g取9.8m/s2，sin37°=0.6，sin53°=0.8，結(jié)果保留二位小數(shù)）。

（1）若小組成員在實(shí)驗(yàn)中得到了如下數(shù)據(jù)：當(dāng)傾角θ=37°時(shí)，取x=26.0cm，測(cè)得t=0.3s，則滑塊在此過程中重力勢(shì)能的減小量為___________，動(dòng)能的增加量為1.50J。（2）小組成員改變導(dǎo)軌傾角，使θ=53°，取x=97.0cm，測(cè)得t=0.5s，則滑塊在此過程中重力勢(shì)能的減小量為7.60J，動(dòng)能的增加量為___________。由以上數(shù)據(jù)，你能得到的結(jié)論是_________________。（3）小組成員在保持x不變，改變通過傾角θ，測(cè)出對(duì)應(yīng)的時(shí)間t，可作出圖像來驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，結(jié)果她得到的圖像如圖。該圖線不過原點(diǎn)的原因?yàn)開_________________________________。

8.5實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律一、實(shí)驗(yàn)題1．（2023春·江蘇蘇州·高一南京航空航天大學(xué)蘇州附屬中學(xué)?？茧A段練習(xí)）利用圖甲裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)中除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(tái)（含鐵夾）、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下列器材中，還必須使用的器材是___________。A．直流電源

B．刻度尺

C．天平（含砝碼）

D．秒表（2）實(shí)驗(yàn)中，需先接通電源，再由靜止開始釋放重物，得到如圖乙所示的一條紙帶。O為起點(diǎn)，在紙帶上選取幾個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)，其中三個(gè)連續(xù)點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離如圖。已知重物質(zhì)量，重力加速度，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為，那么打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，重物的速度___________；O點(diǎn)到B點(diǎn)過程中重物的重力勢(shì)能減少量為___________J。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（3）上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，分析產(chǎn)生誤差的原因___________________（寫一條即可）。（4）該同學(xué)根據(jù)紙帶算出了其他各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度，測(cè)出與此相對(duì)應(yīng)的重物下落高度，以為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，建立坐標(biāo)系，作出圖像，從而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。若所有操作均正確，得到的圖像的斜率為，可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠__________?！敬鸢浮緽1.170.690空氣阻力與摩擦阻力的影響【詳解】（1）[1]電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要連接交流電源；驗(yàn)證機(jī)械能守恒表達(dá)式中重物的質(zhì)量可以約掉，故不需要天平測(cè)質(zhì)量；通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以確定計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔，故不需要秒表測(cè)時(shí)間；需要用刻度尺測(cè)量紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離。故選B。（2）[2]根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度等于該段過程的平均速度，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，重物的速度為[3]O點(diǎn)到B點(diǎn)過程中重物的重力勢(shì)能減少量為（3）[4]由于空氣阻力與摩擦阻力的影響，重物下落過程中，重力勢(shì)能的減少量有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量。（4）[5]根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得可得可知圖像的斜率為解得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?．（2023春·河南南陽·高一校聯(lián)考階段練習(xí)）某物理興趣小組利用如圖1所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，電源的頻率為f，重錘的質(zhì)量為m，重力加速度為g，該小組讓重錘帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，按正確操作得到了一條完整的紙帶如圖2所示（在誤差允許范圍內(nèi)，認(rèn)為釋放重錘的同時(shí)打出A點(diǎn)）。

（1）對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的是______。A．重錘選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘B．兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正C．精確測(cè)量出重錘的質(zhì)量D．用夾子夾穩(wěn)重錘，接通電源后，再釋放重錘（2）該小組為了驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，采用了以下方法：計(jì)算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)時(shí)點(diǎn)F時(shí)重錘的瞬時(shí)速度的大小______，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)時(shí)點(diǎn)A和F的過程中，重錘重力勢(shì)能的減少量______，重錘動(dòng)能的增加量______，若它們近似相等，則可知重錘的機(jī)械能守恒。（用題中所測(cè)量和已知量表示）（3）利用實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶，測(cè)量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)的距離h，算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，然后以h為橫軸、以為縱軸作出如圖3所示的圖線，圖線的斜率近似等于______。

【答案】ABg（或重力加速度）【詳解】（1）[1]A．實(shí)驗(yàn)供選擇的重物應(yīng)該相對(duì)質(zhì)量較大，體積較小的物體，這樣能減小摩擦阻力的影響，從而減少實(shí)驗(yàn)誤差，A正確；B．為了減小紙帶和限位孔之間的摩擦，圖1中兩限位孔必須在同一豎直線上，這樣可以減小紙帶與限位孔的摩擦，從而減小實(shí)驗(yàn)誤差，B正確；C．因?yàn)槭潜容^mgh與的大小關(guān)系，故m可約去，則實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)量重錘的質(zhì)量，C錯(cuò)誤；D．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，再松開紙帶，這是為了避免在紙帶上出現(xiàn)大量空白段落，對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差沒有影響，D錯(cuò)誤。故選AB。（2）[2]在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程的平均速度，則[3]從A點(diǎn)到F的過程中，重物下降的高度為，則重力勢(shì)能的改變量方為[4]由于重錘是從A點(diǎn)由靜止開始自由下落的，所以，重錘動(dòng)能的增加量代入F點(diǎn)的速度v得（3）[5]根據(jù)則有g(shù)是常數(shù)，所以以h為橫軸、以為縱軸作出的圖線的斜率近似等于g。3．（2023春·陜西西安·高一長(zhǎng)安一中校考階段練習(xí)）用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，物塊2從高處由靜止開始下落，物塊1上拖著的紙帶打出了一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。如圖乙所示是實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的一條紙帶，O點(diǎn)是重物剛下落瞬間打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，C點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)，相關(guān)距離在圖中已注明。已知物塊1、2的質(zhì)量分別為、（），重力加速度為g，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的周期為T。請(qǐng)用題中所給的字母回答下列問題：

（1）下列做法正確的有_________。A．必須要用天平稱出兩個(gè)物塊的質(zhì)量B．圖中兩限位孔必須在同一豎直線上C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開紙帶，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D．?dāng)?shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點(diǎn)作為初、末位置（2）圖乙中，從O點(diǎn)到C點(diǎn)的過程，系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量為________。（3）圖乙中，為了計(jì)算從O點(diǎn)到C點(diǎn)的過程，系統(tǒng)動(dòng)能的增加量，需要先計(jì)算C點(diǎn)的速度，下列計(jì)算方法中計(jì)算正確的是__________。A．B．C．D．（4）某同學(xué)根據(jù)計(jì)算出的速度v和相應(yīng)的高度差h，描繪圖像（如圖丙所示）來研究系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒。若忽略阻力影響，則圖線的斜率________。

【答案】AB/BAC【詳解】（1）[1]A．驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式為可知需要用天平稱出兩個(gè)物塊的質(zhì)量，故A正確；B．為了減小紙帶與限位孔間的摩擦力，圖中兩限位孔必須在同一豎直線上，故B正確；C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開紙帶，故C錯(cuò)誤；D．?dāng)?shù)據(jù)處理時(shí)，為了減小誤差，應(yīng)選擇紙帶上距離較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)作為初、末位置，故D錯(cuò)誤。故選AB。（2）[2]圖乙中，從O點(diǎn)到C點(diǎn)的過程，系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量為（3）[3]AB．設(shè)物塊的加速度大小為，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得，故AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度等于該段過程的平均速度，則有故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。（4）[4]根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得可得可知圖像的斜率為4．（2023春·安徽馬鞍山·高一馬鞍山市紅星中學(xué)?？茧A段練習(xí)）如圖所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（1）實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h。某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測(cè)量方案。這些方案中合理的是()A．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度vB．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，并通過計(jì)算出瞬時(shí)速度vC．用刻度尺測(cè)出物體下落的高度h，由打點(diǎn)間隔算出下落時(shí)間t，通過計(jì)算出瞬時(shí)速度vD．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測(cè)算出瞬時(shí)速度v，并通過計(jì)算得出高度h（2）安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖所示。圖中O點(diǎn)為打點(diǎn)起始點(diǎn)，且速度為零。選取紙帶上打出的連續(xù)點(diǎn)A、B、C、…作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)出其中E、F、G點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離分別為、、，已知重物質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?，?jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為。為了驗(yàn)證此實(shí)驗(yàn)過程中機(jī)械能是否守恒，需要計(jì)算出從O點(diǎn)到F點(diǎn)的過程中，重物重力勢(shì)能的減少量___________，動(dòng)能的增加量___________（用題中所給字母表示）。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往是重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，關(guān)于這個(gè)誤差，下列說法正確的是()A．該誤差屬于偶然誤差B．該誤差屬于系統(tǒng)誤差C．可以通過多次測(cè)量取平均值的方法來減小該誤差D．可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差（4）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重物增加的動(dòng)能略小于重物減少的重力勢(shì)能，于是深入研究阻力f對(duì)本實(shí)驗(yàn)的影響。他測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離h，并計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v，用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制出圖線，圖像是一條傾斜直線，此直線斜率的物理含義是___________（用數(shù)學(xué)表達(dá)式書寫，可能用到的物理量為m、g、f）?！敬鸢浮緼mgh2BD/DB【詳解】（1）[1]ABC．根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，實(shí)驗(yàn)中瞬時(shí)速度通過某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度去求解，不能根據(jù)和求解，否則就默認(rèn)了機(jī)械能守恒，失去驗(yàn)證的意義，故BC不合理，A合理；D．實(shí)驗(yàn)中，用刻度尺測(cè)量物體下落的高度，不能根據(jù)計(jì)算得出高度h，故D不合理。故選A。（2）[2]由圖可知，從O點(diǎn)到F點(diǎn)的過程中，重物下降的高度為，重物重力勢(shì)能的減少量為[3]由某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可得，重物下落到點(diǎn)時(shí)速度為則動(dòng)能的增加量為（3）[4]AB．該誤差屬于系統(tǒng)誤差，故A錯(cuò)誤，B正確；C．系統(tǒng)誤差無法通過多次測(cè)量取平均值的方法來減小，故C錯(cuò)誤；D．可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該系統(tǒng)誤差，故D正確。故選BD。（4）[5]根據(jù)題意，由動(dòng)能定理可得整理得則斜率為5．（2023春·吉林長(zhǎng)春·高一長(zhǎng)春市第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)?？计谥校┯萌鐖D1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。如圖2給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），所用電源的頻率為50Hz，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知m1＝50g、m2＝150g，則：（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

（1）在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v5＝______m/s；（2）若某同學(xué)作出v2－h(huán)圖像如圖3所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝________m/s2。

【答案】2.49.7【詳解】（1）[1]相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度為（2）[2]根據(jù)得斜率為解得6．（2023春·福建莆田·高一校考期中）某同學(xué)用圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

（1）安裝好儀器后，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先________（選填“放開紙帶”或“接通電源”）；（2）在某次實(shí)驗(yàn)中，若已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭取9.8m/s2，重物質(zhì)量為mkg，實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如上圖乙所示，其中O為第1個(gè)點(diǎn)，A、B、C為另外3個(gè)連續(xù)點(diǎn)，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知，重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，重力勢(shì)能減少量ΔEp＝________J，動(dòng)能增加量ΔEk＝________J，產(chǎn)生誤差的主要原因是_________。（圖中長(zhǎng)度單位：cm）【答案】接通電源7.62m7.61m紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦阻力，或存在空氣阻力【詳解】（1）[1]打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)先接通電源后放開紙帶；（2）[2]重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，重物重力勢(shì)能的減少量[3]利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論可知?jiǎng)t動(dòng)能的增加量[4]重物動(dòng)能的增加量略小于重物重力勢(shì)能的減少量的主要原因是紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間有摩擦阻力，或存在空氣阻力。7．（2023春·河北承德·高一承德縣第一中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí)）某實(shí)驗(yàn)小組用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。

（1）除圖示器材外，下列器材中，必需的一組是___________。（填選項(xiàng)前字母）A．直流電源及導(dǎo)線、刻度尺B．直流電源及導(dǎo)線、天平及砝碼C．交流電源及導(dǎo)線、天平及砝碼D．交流電源及導(dǎo)線、刻度尺（2）實(shí)驗(yàn)中在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖乙所示，O點(diǎn)為紙帶打出的第一個(gè)點(diǎn)。已知重物的質(zhì)量為0.5kg，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz，取重力加速度大小，紙帶上所標(biāo)數(shù)據(jù)單位為cm，則從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中，重物的重力勢(shì)能減少量______J，動(dòng)能增加量______J。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

（3）關(guān)于實(shí)驗(yàn)誤差，下列說法正確的是___________。（填選項(xiàng)前字母）A．重錘質(zhì)量的稱量不準(zhǔn)會(huì)造成較大誤差B．重錘質(zhì)量選用得大些，有利于減小誤差C．重錘質(zhì)量選用得較小些，有利于減小誤差D．先釋放重物，后接通電源會(huì)造成較大誤差【答案】D0.237