為驗證機(jī)械能守恒定律，某同學(xué)在墻上固定一豎直標(biāo)尺，讓小鋼球在標(biāo)尺附近無初速度釋放，并啟動數(shù)碼相機(jī)的連拍功能，得到了如右圖所示的照片．已知相機(jī)連拍頻率為10張/秒，標(biāo)尺的單位為cm，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2．
（1）為了獲得鋼球在B位置時的動能，需要求得經(jīng)B過位置時的速度vB，下列求法中正確的是
 
（填序號），其中T為連拍相鄰兩張照片的時間間隔；
A．vB=gT      B．vB=
2gSAB
      C．vB=
SAC
2T

（2）運(yùn)用正確的方法可得鋼球在D位置的速度為vD
 
m/s（取三位有效數(shù)字）
（3）若要驗證鋼球在B、D兩點(diǎn)的機(jī)械能是否相等，除測定vB、vD外還需要測量的物理量及符號是
 
；需驗證的等式是
 
．造成本實驗系統(tǒng)誤差的原因有：
 
．
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分析：解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．
驗證實驗過程中不能把要驗證的結(jié)論拿來應(yīng)用．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度可以求出D點(diǎn)速度，
解答：解：（1）物體由靜止開始自由下落過程中受到空氣阻力和紙帶與打點(diǎn)計時器的摩擦阻力作用，不是自由落體運(yùn)動，
vB=gT，vB=
2gSAB
都是自由落體運(yùn)動的公式．若用這些公式進(jìn)行分析，就不需要驗證了，相當(dāng)于用機(jī)械能守恒驗證機(jī)械能守恒．
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度可以求出B點(diǎn)速度，即vB=
SAC
2T
．故AB錯誤，C正確．
故選：C．
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度可以求出D點(diǎn)速度，
vD=
XCE
2T
=
1.170-0.390
0.2
=0.390m/s
（3）若要驗證鋼球在B、D兩點(diǎn)的機(jī)械能是否相等，
需驗證的等式是
1
2
m
v
2
D
-
1
2
m
v
2
B
=mghBD，所以測定vB、vD外還需要測量的物理量是B、D間的距離，符號是hBD．
造成本實驗系統(tǒng)誤差的原因有：存在空氣阻力．
故答案為：（1）C
（2）0.390
（3）B、D間的距離hBD，
1
2
m
v
2
D
-
1
2
m
v
2
B
=mghBD，存在空氣阻力．
點(diǎn)評：能夠清楚該實驗的工作原理和實驗步驟，熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動規(guī)律來解決紙帶問題是力學(xué)實驗中常見的問題，計算要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

為“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗裝置示意圖．在實驗中，已知電磁打點(diǎn)計時器工作周期T=0.02s，自由下落的重錘質(zhì)量m=2kg，如圖（b）所示為某同學(xué)實驗后選出的一條理想的紙帶，O點(diǎn)是打出的第一個點(diǎn)，A、B、C是在紙帶上取出的三個計數(shù)點(diǎn)，AB、BC間各有一個點(diǎn)未畫出．經(jīng)測得A、B、C三點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為：S1=12.9cm，S2=20.6cm，S3=28.9cm，g=9.80m/s2，完成以下問題：

1）紙帶的
左
左
端（選填“左”或“右’）與重物相連；
2）根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)和
B
B
點(diǎn)來驗證機(jī)械能守恒定律；
3）從O點(diǎn)到所取點(diǎn)，重物重力勢能減少量△EP=
4.04
4.04
J，動能增加量△EK=
4.00
4.00
J；（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）
4）由計算可得實驗的結(jié)論是
在誤差范圍內(nèi)，重物下落過程中機(jī)械能守恒
在誤差范圍內(nèi)，重物下落過程中機(jī)械能守恒
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

右圖為驗證機(jī)械能守恒定律的實驗裝置示意圖．現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點(diǎn)計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘、導(dǎo)線、開關(guān)．回答下列問題：
（1）為完成此實驗，除了所給的器材，還需要的器材有
BC
BC
．（填入正確選項前的字母）
A．秒表                    B．刻度尺
C．0～6V的交流電源        D．0～6V的直流電源
（2）實驗中誤差產(chǎn)生的原因有
紙帶與打點(diǎn)計時器之間有摩擦阻力
紙帶與打點(diǎn)計時器之間有摩擦阻力
、
刻度尺測量下落高度時有誤差
刻度尺測量下落高度時有誤差
．（寫出兩個原因）
（3）若已知打點(diǎn)計時器的電源頻率為50Hz、當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2，重物質(zhì)量為m kg，實驗中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖所示，其中O為第一個點(diǎn)，A、B、C為另外3個連續(xù)點(diǎn)，由圖中數(shù)據(jù)，可知重物由0點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)重力勢能減少量△EP=
7.62m
7.62m
J，動能增量△EK=
7.59m
7.59m
J，得出的結(jié)論是
在誤差允許的范圍內(nèi)，物體的機(jī)械能守恒
在誤差允許的范圍內(nèi)，物體的機(jī)械能守恒
．（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖為驗證機(jī)械能守恒定律的實驗裝置示意圖．現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點(diǎn)計時器、紙帶、帶鐵夾的重錘、天平．回答下列問題
（1）為完成此實驗，除了所給的器材，還需要的器材有
AD
AD
．（填入正確選項前的字母）
A、米尺    B、秒表    C、4～6V的直流電源    D、4～6V的交流電源
（2）實驗中誤差產(chǎn)生的原因有
紙帶與打點(diǎn)計時器之間有摩擦，用米尺測量紙帶上點(diǎn)的位置時讀數(shù)有誤差
紙帶與打點(diǎn)計時器之間有摩擦，用米尺測量紙帶上點(diǎn)的位置時讀數(shù)有誤差
．（寫出兩個原因）
（3）有4條用打點(diǎn)計時器（所用交流電頻率為50Hz）打出的紙帶 A、B、C、D，其中一條是做“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗時打出的．為找出該紙帶，某同學(xué)在每條紙帶上取了點(diǎn)跡清晰的、連續(xù)的4個點(diǎn)，用刻度尺測出相鄰兩個點(diǎn)間距離依次為S1、S2、S3．請你根據(jù)下列S1、S2、S3的測量結(jié)果確定該紙帶為
C
C
．（已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.791m/s2）
A.61.0mm  65.8mm  70.7mm   B.41.2mm  45.1mm  53.0mm
C.49.6mm  53.5mm  57.3mm   D.60.5mm  60.6mm  u.61.0mm．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖為驗證機(jī)械能守恒定律的實驗裝置示意圖．
（1）為完成此實驗，除了圖中所示器材，還需要的器材有
 

A．刻度尺     B．秒表
C．天平       D．“220V、50Hz”交流電源
（2）某同學(xué)實驗打出的紙帶如圖所示，“0”點(diǎn)是第一個打點(diǎn)（此刻速度為零），0、1、2、…、4為連續(xù)打下的點(diǎn)．各相鄰打點(diǎn)間的距離為S1、S2、…、S4．設(shè)打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)時間間隔為T，實驗地點(diǎn)的重力加速度為g．為了驗證打下“0”點(diǎn)到打下“3”點(diǎn)過程中，重錘的機(jī)械能守恒，該同學(xué)利用υ=2gS3計算出打下“4”點(diǎn)時重錘的速度υ，你贊同嗎？請寫出你的看法．（若不贊同，請寫出你的方法．）
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）圖（a）為“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗裝置示意圖，現(xiàn)有的器材為：鐵架臺、電磁打點(diǎn)計時器、紙帶、復(fù)寫紙、直尺、帶鐵夾的重物．為完成本實驗，除了所給的器材，還需要4～6V
 
電源（填直流或交流）
（2）在實驗中，已知電磁打點(diǎn)計時器工作周期T=0.02S，自由下落的重物質(zhì)量m=2kg，如圖（b）所示為某同學(xué)實驗后選出的一條理想的紙帶，O點(diǎn)是打出的第一個點(diǎn)，A、B、C是在紙帶上取出的三個計數(shù)點(diǎn)，AB、BC間各有一個點(diǎn)未畫出．經(jīng)測得A、B、C三點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為：S1=12.9cm，S2=20.5cm，S3=28.9cm，g=10m/s2，完成以下問題：（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
①紙帶的
 
端與重錘連接（填左或右）．
②打點(diǎn)計時器打下計數(shù)點(diǎn)B時，物體的速度vB=
 
m/s．
③從起點(diǎn)O到打下計數(shù)點(diǎn)B的過程中，重力勢能的減少量△EP=
 
J，此過程中物體動能的增量△EK=
 
J．
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