高中物理培優(yōu)講義16A實(shí)驗(yàn)機(jī)械能守恒定律基礎(chǔ)版

實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律知識(shí)點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律一、實(shí)驗(yàn)思路機(jī)械能守恒的前提是“只有重力或彈力做功”，因此研究過程一定要滿足這一條件.本節(jié)實(shí)驗(yàn)我們以只有重力做功的過程進(jìn)行研究.二、物理量的測(cè)量及數(shù)據(jù)分析只有重力做功時(shí)，只發(fā)生重力勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化.(1)要驗(yàn)證的表達(dá)式：eq\f(1,2)mv22＋mgh2＝eq\f(1,2)mv12＋mgh1或：eq\f(1,2)mv22－eq\f(1,2)mv12＝mgh1－mgh2.(2)所需測(cè)量的物理量：物體所處兩位置之間的高度差，及物體的運(yùn)動(dòng)速度.三、參考案例案例1研究自由下落物體的機(jī)械能1.實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)(帶鐵夾)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、重物(帶夾子)、紙帶、復(fù)寫紙(或墨粉盤)、導(dǎo)線、毫米刻度尺、交流電源.2.實(shí)驗(yàn)步驟(1)安裝電源連接好.圖(2)打紙帶：在紙帶的一端把重物用夾子固定好，另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，用手豎直提起紙帶使重物?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近.先接通電源后釋放紙帶，讓重物拉著紙帶自由下落.重復(fù)幾次，得到3～5條打好點(diǎn)的紙帶.(3)選紙帶并測(cè)量：選擇一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，確定要研究的開始和結(jié)束的位置，測(cè)量?jī)晌恢弥g的距離Δh及兩位置時(shí)的速度，代入表達(dá)式進(jìn)行驗(yàn)證.3.數(shù)據(jù)處理(1)計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度：如圖乙所示，根據(jù)公式vn＝eq\f(hn＋1－h(huán)n－1,2T)，計(jì)算出某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度vn.(2)機(jī)械能守恒定律的驗(yàn)證方法一：利用起始點(diǎn)和第n點(diǎn).選擇開始的兩點(diǎn)間距接近2mm的一條紙帶，打的第一個(gè)點(diǎn)為起始點(diǎn)，如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)mghn＝eq\f(1,2)mvn2，則機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證.方法二：任取兩點(diǎn)A、B.如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)mghAB＝eq\f(1,2)mvB2－eq\f(1,2)mvA2，則機(jī)械守恒定律得到驗(yàn)證.方法三：圖像法(如圖所示).圖若在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)圖線是一條過原點(diǎn)且斜率為g的直線，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.4.誤差分析本實(shí)驗(yàn)的誤差主要是由紙帶測(cè)量產(chǎn)生的偶然誤差以及重物和紙帶運(yùn)動(dòng)中的空氣阻力及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦阻力引起的系統(tǒng)誤差.5.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝時(shí)，要使兩限位孔的中線在同一豎直線上，以減小摩擦阻力.(2)應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的重物.增大密度可以減小體積，可使空氣阻力的影響相對(duì)減小.(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后再松開紙帶讓重物下落.(4)本實(shí)驗(yàn)中的幾種驗(yàn)證方法均不需要(填“需要”或“不需要”)測(cè)重物的質(zhì)量m.(5)速度不能用v＝gt或v＝eq\r(2gh)計(jì)算，應(yīng)根據(jù)紙帶上測(cè)得的數(shù)據(jù)，利用vn＝eq\f(hn＋1－h(huán)n－1,2T)計(jì)算瞬時(shí)速度.案例2研究沿斜面下滑物體的機(jī)械能1.實(shí)驗(yàn)器材氣墊導(dǎo)軌、數(shù)字計(jì)時(shí)器、帶有遮光條的滑塊.2.實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，把氣墊導(dǎo)軌調(diào)成傾斜狀態(tài)，滑塊沿傾斜的氣墊導(dǎo)軌下滑時(shí)，忽略空氣阻力，重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大.圖3.實(shí)驗(yàn)測(cè)量及數(shù)據(jù)處理(1)測(cè)量?jī)晒怆婇T之間的高度差Δh；(2)滑塊經(jīng)過兩光電門時(shí)遮光條遮光時(shí)間Δt1和Δt2，計(jì)算滑塊經(jīng)過兩光電門時(shí)的瞬時(shí)速度.若遮光條的寬度為ΔL，則滑塊經(jīng)過兩光電門時(shí)的速度分別為v1＝eq\f(ΔL,Δt1)，v2＝eq\f(ΔL,Δt2)；(3)若在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)滿足mgΔh＝eq\f(1,2)mv22－eq\f(1,2)mv12，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.4.誤差分析兩光電門之間的距離稍大一些，可以減小誤差；遮光條的寬度越小，誤差越小.例題精練1．（2021?江蘇一模）某同學(xué)利用圖示裝置完成探究機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)重物重力勢(shì)能的減少量mgh小于動(dòng)能的增加量mv2。你認(rèn)為造成這一結(jié)果的可能原因是（）A．紙帶與振針之間有摩擦阻力 B．重物下落過程中受到空氣阻力 C．釋放重物前紙帶不處于豎直位置 D．先釋放重物，后接通電源打出紙帶【分析】明確實(shí)驗(yàn)原理，知道驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于空氣阻力以及紙帶與限位孔之間的摩擦，物體動(dòng)能的增加量要小于重力勢(shì)能的減少量，如果減小的重力勢(shì)能小于增加的動(dòng)能，說明測(cè)量下降高度或計(jì)算速度出現(xiàn)了較大的誤差?！窘獯稹拷猓候?yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于空氣阻力以及紙帶與限位孔之間的摩擦，物體動(dòng)能的增加量要小于重力勢(shì)能的減少量；本題中重力勢(shì)能的減小量小于動(dòng)能的增加量，可能是測(cè)量誤差或者是先釋放重物后接通電源打出紙帶，導(dǎo)致打出第一個(gè)點(diǎn)時(shí)重物已下落一段距離，故測(cè)出的高度小于重物實(shí)際下落的高度，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng)，明確實(shí)驗(yàn)中由于誤差存在的原因。2．（2020春?荔灣區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的（）A．動(dòng)能變化量與勢(shì)能變化量 B．速度變化量與勢(shì)能變化量 C．速度變化量與高度變化量 D．速度變化量與重力做功大小【分析】重物下落過程重力做功，重物的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為重物的動(dòng)能，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析答題。【解答】解：重物下落過程重力做功，重物的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為重物的動(dòng)能，如果重物重力勢(shì)能的減少量等于重物動(dòng)能的增加量，則重物下落過程機(jī)械能守恒，為驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點(diǎn)間的動(dòng)能變化量與勢(shì)能變化量，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)，理解實(shí)驗(yàn)原理是解題的前提，掌握基礎(chǔ)知識(shí)根據(jù)機(jī)械能守恒定律即可解題。隨堂練習(xí)1．（2020?湖南學(xué)業(yè)考試）小明利用如圖所示裝置進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（）A．必須用天平測(cè)量重物的質(zhì)量 B．必須用秒表測(cè)出下落時(shí)間t，通過v＝gt計(jì)算出瞬時(shí)速度v C．應(yīng)先釋放紙帶，再接通電源 D．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源【分析】該實(shí)驗(yàn)中，要驗(yàn)證的是：mgh與是否相等，速度的計(jì)算要根據(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?！窘獯稹拷猓篈、實(shí)驗(yàn)中，要驗(yàn)證的是：mgh與是否相等，即驗(yàn)證gh＝即可，故不需要用天平測(cè)量重物的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；B、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(jì)時(shí)器的摩擦阻力作用，不是自由落體運(yùn)動(dòng)，不能通過v＝gt計(jì)算出瞬時(shí)速度v，同時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器本身可以測(cè)出下落時(shí)間，不需要再用到秒表來測(cè)量時(shí)間，故B錯(cuò)誤；C、為了有效使用紙帶，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故C錯(cuò)誤；D、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須采用交流電源才能正常工作，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，明確實(shí)驗(yàn)原理，熟記處理紙帶問題的思路和方法，注意求瞬時(shí)速度的方法，并理解實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)。2．（2020春?蒼南縣月考）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中給電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器提供的電源如下，應(yīng)選擇（）A．4節(jié)干電池 B．3節(jié)蓄電池 C．學(xué)生電源4～6V，交流輸出 D．學(xué)生電源4～6V，直流輸出【分析】明確實(shí)驗(yàn)原理，知道電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用低壓交流電源，明確各種電源的性質(zhì)即可求解。【解答】解：在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中采用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量速度，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用4～6V的低壓交流電源，干電池、蓄電池均只能輸出直流電，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題實(shí)質(zhì)上考查電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用，要知道它與電火式電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用電源電壓的區(qū)別。3．（2020春?蒼南縣月考）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，供選擇的重物有以下四個(gè)，應(yīng)選擇（）A．質(zhì)量為100g的鉤碼 B．質(zhì)量為10g的砝碼 C．質(zhì)量為200g的木球 D．質(zhì)量為10g的塑料球【分析】明確驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理，為了減小阻力的影響，重物選取質(zhì)量大一些，體積小一些的。【解答】解：為了減小阻力的影響，重物選取質(zhì)量大一些，體積小一些的，故只能用質(zhì)量為100g的鉤碼，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)器材的選擇，要注意明確實(shí)驗(yàn)誤差來源，選擇質(zhì)量大而體積小的重物可以減小空氣阻力的影響。4．（2020春?茶陵縣校級(jí)月考）某同學(xué)用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（）A．必須用秒表測(cè)里重物下落的時(shí)間 B．可以不測(cè)量重物的質(zhì)量 C．電火花計(jì)時(shí)器使用的是直流電源 D．應(yīng)先釋放紙帶，再接通電源【分析】因?yàn)椴恍枰牢矬w在某點(diǎn)動(dòng)能和勢(shì)能的具體數(shù)值，所以不必測(cè)量物體的質(zhì)量m，而只需驗(yàn)證vn2＝ghn就行了；根據(jù)能量守恒分析重力勢(shì)能的減小量和動(dòng)能增加量之間的關(guān)系。注意電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用交流電源，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源?！窘獯稹拷猓篈、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以測(cè)量重錘下落的時(shí)間，不需要用秒表測(cè)量。故A錯(cuò)誤；B、實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量是否相等，式子兩邊都有質(zhì)量，可以約去，實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)量重物的質(zhì)量。故B正確；C、電火花計(jì)時(shí)器使用的是交流電源，故C錯(cuò)誤；D、應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故D錯(cuò)誤；故選：B。【點(diǎn)評(píng)】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源，在該實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量重物的質(zhì)量，為了高效的利用紙帶應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以測(cè)量重錘下落的時(shí)間綜合練習(xí)一．選擇題（共15小題）1．（2020?浦口區(qū)校級(jí)學(xué)業(yè)考試）如圖所示為用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置。關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（）A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接直流電源 B．應(yīng)先釋放紙帶，后接通電源打點(diǎn) C．需使用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間 D．測(cè)出紙帶上兩點(diǎn)跡間的距離，可知重物相應(yīng)的下落高度【分析】正確解答本題需要掌握：理解該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，需要測(cè)量的數(shù)據(jù)等；明確打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用；理解實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；對(duì)于任何實(shí)驗(yàn)注意從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚?！窘獯稹拷猓海?）A、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源，故A錯(cuò)誤；B、開始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，可以提高紙帶的利用率，故B錯(cuò)誤；C、我們可以通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算時(shí)間，不需要秒表，故C錯(cuò)誤；D、測(cè)出紙帶上兩點(diǎn)跡間的距離，可知重物相應(yīng)的下落高度，故D正確。故選：D。【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)要從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)去理解，要親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，深刻體會(huì)實(shí)驗(yàn)的具體操作，不能單憑記憶去理解實(shí)驗(yàn)。2．（2019秋?徐州月考）如圖所示，“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中打出了一條紙帶，O為重物開始下落的起始位置，P為下落過程中的某一點(diǎn)，測(cè)得OP間距離為h，P點(diǎn)速度為v，若重物質(zhì)量為m，重力加速度為g，可說明重物在OP間運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒的表達(dá)式為（）A．mgh＜mv2 B．mgh＝mv2 C．mgh＜mv2 D．mgh═mv2【分析】若重力勢(shì)能的減小量等于動(dòng)能的增加量，則可說明重物在OP間運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒。【解答】解：重物在OP間運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力勢(shì)能的減小量為：△EP＝mgh，動(dòng)能的增加量為△Ek＝mv2，若△EP＝△Ek，則可說明重物在OP間運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒。故選：B。【點(diǎn)評(píng)】本題通過重力勢(shì)能的減小量和動(dòng)能的增加量比較驗(yàn)證機(jī)械能守恒。3．（2019秋?甘谷縣校級(jí)月考）用圖所示裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，有以下操作，其中不正確的是（）A．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔調(diào)節(jié)到同一豎直線上 B．先放手讓紙帶和重物下落，再接通電源開關(guān) C．使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 D．所選擇的紙帶最開始兩點(diǎn)間的距離應(yīng)接近2mm【分析】明確驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng)確定必要進(jìn)行的步驟和不當(dāng)?shù)牟僮鞑襟E?！窘獯稹拷猓篈、將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔調(diào)節(jié)到同一豎直線上，可以減小紙帶運(yùn)動(dòng)過程中的摩擦力，故A正確。B、在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)先開電源再釋放紙帶，故B不正確。C、手提紙帶應(yīng)使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，可以提高紙帶使用率，故C正確。D、如果為自由落體運(yùn)動(dòng)，則由h＝gt2＝×10×（0.02）2＝0.002m＝2mm知，所選擇的紙帶最開始兩點(diǎn)間的距離應(yīng)接近2mm，故D正確。本題選錯(cuò)誤的，故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，知道實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)，從而能準(zhǔn)確實(shí)驗(yàn)。4．（2019?江蘇學(xué)業(yè)考試）在“利用重錘自由下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生誤差的主要原因是（）A．重錘下落的實(shí)際高度大于測(cè)量值 B．重錘下落的實(shí)際高度小于測(cè)量值 C．重錘實(shí)際末速度v大于gt（g為重力加速度，t為下落時(shí)間） D．重錘實(shí)際末速度v小于gt【分析】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生誤差的主要原因是：存在空氣阻力或者限位孔和紙帶之間存在摩擦?！窘獯稹拷猓候?yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生誤差的主要原因是：存在空氣阻力或者限位孔和紙帶之間存在摩擦，使得加速度小于重力加速度，則實(shí)際的速度v小于gt，故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)。解答實(shí)驗(yàn)問題的關(guān)鍵是正確理解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法，正確利用所學(xué)物理規(guī)律解決實(shí)驗(yàn)問題。5．（2019秋?江蘇月考）如圖所示為用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置。關(guān)于此實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（）A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接直流電源 B．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先釋放紙帶，后接通電源 C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔不一定要在同一豎直線上 D．由于阻力的作用，重物重力勢(shì)能的減少量總是略大于動(dòng)能的增加量【分析】正確解答本題需要掌握：理解該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，需要測(cè)量的數(shù)據(jù)等；明確打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用；對(duì)于任何實(shí)驗(yàn)注意從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚。【解答】解：A、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源，故A錯(cuò)誤；B、開始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，故B錯(cuò)誤；C、實(shí)驗(yàn)中必須保證兩限位孔在同一豎直線上，這樣能減少摩擦阻力的影響，故C錯(cuò)誤；D、由于阻力的作用，部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為周圍物體的內(nèi)能，故重物重力勢(shì)能的減少量總是略大于動(dòng)能的增加量，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)，對(duì)于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)要從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)去理解，要親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，深刻體會(huì)實(shí)驗(yàn)的具體操作，不能單憑記憶去理解實(shí)驗(yàn)。6．（2019秋?海安市校級(jí)期中）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，除鐵架臺(tái)、鐵夾、學(xué)生電源、紙帶、重物和刻度尺外，還需要選用下述儀器中的（）A．秒表 B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 C．天平 D．彈簧秤【分析】用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，需要用到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，重物的質(zhì)量在計(jì)算過程中會(huì)被約掉?！窘獯稹拷猓罕緦?shí)驗(yàn)是驗(yàn)證物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒，所用的計(jì)時(shí)器為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器而非秒表，本實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式為：gh＝，不需要用天平來測(cè)量重物的質(zhì)量，也用不到彈簧秤，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)。掌握本實(shí)驗(yàn)的器材和實(shí)驗(yàn)原理是解決本題的關(guān)鍵。7．（2019春?常熟市校級(jí)期末）如圖為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（）A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用低壓直流電 B．可用公式v＝計(jì)算重物的速度 C．實(shí)驗(yàn)時(shí)接通電源和釋放紙帶應(yīng)同時(shí)進(jìn)行 D．實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重物減小的重力勢(shì)能略大于增加的動(dòng)能其主要原因是重物和紙帶下落時(shí)要受到阻力【分析】正確解答本題需要掌握：理解該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，需要測(cè)量的數(shù)據(jù)等；明確打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用；理解實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；對(duì)于任何實(shí)驗(yàn)注意從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚?！窘獯稹拷猓篈、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接低壓交流電源，故A錯(cuò)誤；B、該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)。因?yàn)槲覀冎雷杂陕潴w運(yùn)動(dòng)只受重力，機(jī)械能就守恒。如果把重物看成自由落體運(yùn)動(dòng)，再運(yùn)用自由落體的規(guī)律：v＝求解速度，那么就不需要驗(yàn)證了，故B錯(cuò)誤；C、開始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果實(shí)驗(yàn)時(shí)接通電源和釋放紙帶應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，故C錯(cuò)誤；D、實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重物減小的重力勢(shì)能略大于增加的動(dòng)能其主要原因是重物和紙帶下落時(shí)要受到阻力作用，故D正確。故選：D。【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)要從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)去理解，要親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，深刻體會(huì)實(shí)驗(yàn)的具體操作，不能單憑記憶去理解實(shí)驗(yàn)。8．（2019?揚(yáng)州學(xué)業(yè)考試）采用落體法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下列步不必要的是（）A．用天平稱出錘的質(zhì)量 B．把電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定到鐵架臺(tái)上，并與交流電源連接起來 C．把紙帶固定到重錘上，穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，并把重錘提升到一定的高度 D．接通電源，釋放紙帶【分析】明確實(shí)驗(yàn)原理，知道本實(shí)驗(yàn)中比較mgh和mv2的大小關(guān)系，故m可約去；磁計(jì)時(shí)器要使用低壓交流電，接通電源，后放開紙帶；紙帶固定到重錘上，把重錘提升到一定的高度，讓其做自由落體。【解答】解：A、因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、mv2的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平稱重物和夾子的質(zhì)量，故A是不必要的，BCD、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要使用低壓交流電，紙帶固定到重錘上，把重錘提升到一定的高度，讓其做自由落體，在操作中，我們要先接通電源，后放開紙帶，故BCD必要。本題選不必要的，故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理，通過原理確定所需測(cè)量的物理量，以及知道實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)，在平時(shí)的學(xué)習(xí)中，需加以總結(jié)，要熟記求紙帶上某點(diǎn)瞬時(shí)速度的求法。9．（2019?湘陰縣學(xué)業(yè)考試）如圖所示為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重物增加的動(dòng)能總是略小于它減少的重力勢(shì)能，分析其產(chǎn)生的主要原因應(yīng)是（）A．重物及紙帶在下落時(shí)受到摩擦阻力 B．重物的質(zhì)量過大 C．先接通電源后釋放紙帶 D．重物的密度過大【分析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng)確定誤差的來源；知道阻力的影響使減小的重力勢(shì)能大于增大的動(dòng)能?！窘獯稹拷猓褐挥性诤雎钥諝庾枇Φ那闆r下，才能視為機(jī)械能守恒；實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重物增加的動(dòng)能略小于減少的重力勢(shì)能，其主要原因是重物下落時(shí)受到阻力作用，使得部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；故A正確BCD錯(cuò)誤。故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理和誤差來源，明確空氣阻力和摩擦阻力是本實(shí)驗(yàn)中的誤差來源。10．（2019春?江都區(qū)校級(jí)月考）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)中，需用天平測(cè)出重物的質(zhì)量 B．實(shí)驗(yàn)中，需用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間 C．不可以用公式v＝gt來計(jì)算重錘的速度 D．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先釋放紙帶，再接通電源【分析】明確驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，清楚該實(shí)驗(yàn)的誤差來源等?！窘獯稹拷猓篈、因?yàn)槲覀兪潜容^mgh與mv2的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要測(cè)出重物的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；B、利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以直接讀出下落時(shí)間，不需要使用秒表，故B錯(cuò)誤；C、實(shí)驗(yàn)中如果利用v＝gt計(jì)算速度，則即認(rèn)為物體只受重力則機(jī)械能一定守恒，不需要再驗(yàn)證了，故不能用v＝gt求速度，故C正確；D、先接通電源，再松開紙帶，讓重物自由下落，在紙帶上打出一系列點(diǎn)，利于數(shù)據(jù)的采集和處理，故D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)方法，要知道重物帶動(dòng)紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒，知道能夠減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法，從而明確實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)。11．（2019?無錫學(xué)業(yè)考試）“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法不正確的是（）A．重物應(yīng)選用質(zhì)量較大的物體 B．兩個(gè)限位孔應(yīng)在同一豎直線上 C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接低壓交流電源 D．應(yīng)先釋放紙帶，后接通電源【分析】明確實(shí)驗(yàn)原理，知道為了減小阻力的影響，重物選用密度較大的物體，兩個(gè)限位孔在同一豎直線上。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源，實(shí)驗(yàn)時(shí)先接通電源，再釋放紙帶?！窘獯稹拷猓篈、為了讓重物的運(yùn)動(dòng)接近自由落體，忽略阻，重物應(yīng)選擇密度大的物體，故A正確；B、為了減小摩擦力，限位孔應(yīng)在同一豎直線上；故B正確；C、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器利用振針的振動(dòng)打點(diǎn)，應(yīng)采用低壓交流電源；故C正確；D、開始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，故D不正確。本題選不正確的，故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】對(duì)于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)要從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)去理解，要親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，深刻體會(huì)實(shí)驗(yàn)的具體操作，不能單憑記憶去理解實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中注意體會(huì)實(shí)驗(yàn)的誤差來源，并能找到合適的方向去減小誤差。12．（2019?大連學(xué)業(yè)考試）如圖所示，是用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置．下列說法中正確的是（）A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接直流電源 B．應(yīng)先釋放紙帶，后接通電源打點(diǎn) C．需使用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間 D．將連有重錘的紙帶穿過限位孔，把重錘提升到靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并靜止【分析】正確解答本題需要掌握：理解該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，需要測(cè)量的數(shù)據(jù)等；明確打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用；理解實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；對(duì)于任何實(shí)驗(yàn)注意從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚．【解答】解：A、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接交流電源，故A錯(cuò)誤；B、開始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，可以提高紙帶的利用率，故B錯(cuò)誤；C、我們可以通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算時(shí)間，不需要秒表，故C錯(cuò)誤；D、固定好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將連有重物的紙帶穿過限位孔，用手提住，將紙帶和重錘提升到一定高度，盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】對(duì)于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)要從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)去理解，要親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，深刻體會(huì)實(shí)驗(yàn)的具體操作，不能單憑記憶去理解實(shí)驗(yàn)．13．（2019?江蘇學(xué)業(yè)考試）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下列釋放紙帶的操作正確的是（）A． B． C． D．【分析】本題根據(jù)該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，明確打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法和實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)，即可解答．【解答】解：本實(shí)驗(yàn)應(yīng)盡量減小摩擦阻力，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)用手豎直提著紙帶，使重物靜止在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器下方，釋放紙帶前，重物緊靠著打點(diǎn)計(jì)時(shí)器下方的位置，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】對(duì)于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)要從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)去理解，要親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，深刻體會(huì)實(shí)驗(yàn)的具體操作，不能單憑記憶去理解實(shí)驗(yàn)．14．（2019?鹽都區(qū)校級(jí)學(xué)業(yè)考試）圖示為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（）A．選擇體積大、質(zhì)量小的重錘 B．可用公式v＝gt計(jì)算重錘的速度 C．接通電源和釋放紙帶必須同時(shí)進(jìn)行 D．重錘下落的高度可通過紙帶上點(diǎn)間的距離來確定【分析】理解該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，需要測(cè)量的數(shù)據(jù)等；明確打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用；理解實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；對(duì)于任何實(shí)驗(yàn)注意從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚，某點(diǎn)速度若用公式v＝gt時(shí)，則實(shí)驗(yàn)得不到驗(yàn)證，仍是理論推導(dǎo)。【解答】解：A、為了減小阻力的影響，重錘選擇質(zhì)量大一些、體積小一些的，故A錯(cuò)誤。B、若t為起點(diǎn)到某點(diǎn)的時(shí)間，計(jì)算該點(diǎn)的速度不能用公式v＝gt，仍通過紙帶上的平均速度等于瞬時(shí)速度來確定。故B錯(cuò)誤。C、先接通電源，再松開紙帶，讓重物自由下落，在紙帶上打出一系列點(diǎn)，利于數(shù)據(jù)的采集和處理，故C錯(cuò)誤。D、下落的高度可通過紙帶上點(diǎn)間的距離來確定，從而確定減小的重力勢(shì)能，再與增加的動(dòng)能相比較，即可驗(yàn)證。故D正確。故選：D。【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)要從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)去理解，要親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，深刻體會(huì)實(shí)驗(yàn)的具體操作，不能單憑記憶去理解實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中注意體會(huì)實(shí)驗(yàn)的誤差來源，并能找到合適的方向去減小誤差。15．（2019春?銀川校級(jí)期末）“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于自由下落的重物，下列選擇條件中不必要的是（）A．選用重物時(shí)，重的比輕的好 B．選用重物時(shí)，體積小的比大的好 C．選定重物后，為計(jì)算其動(dòng)能和勢(shì)能的變化量，需要稱出它的質(zhì)量 D．重物所受重力應(yīng)遠(yuǎn)大于它所受的空氣阻力和紙帶受到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的阻力【分析】為了減小實(shí)驗(yàn)的誤差，重物的重力應(yīng)遠(yuǎn)大于空氣阻力和紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的阻力，所以重物應(yīng)選擇質(zhì)量大一些，體積小一些的．【解答】解：A、為了減小實(shí)驗(yàn)的誤差，重物選取質(zhì)量大一些，體積小一些的，故A、B正確。C、實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量，兩端都有質(zhì)量，可以約去，所以不需要測(cè)量重物的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤。D、為了減小阻力引起的誤差，重物所受重力應(yīng)遠(yuǎn)大于它所受的空氣阻力和紙帶受到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的阻力，故D正確。本題選不必要的；故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】對(duì)于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)要從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)去理解，要親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，深刻體會(huì)實(shí)驗(yàn)的具體操作，不能單憑記憶去理解實(shí)驗(yàn)．二．多選題（共8小題）16．（2021春?尖山區(qū)校級(jí)月考）關(guān)于“用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（）A．重物最好選擇密度較小的木塊 B．重物的質(zhì)量可以不測(cè)量 C．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶 D．可以利用公式v＝求解瞬時(shí)速度【分析】用自由落體運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)需要驗(yàn)證的方程是：mgh＝mv2，可知不需要測(cè)量重物的質(zhì)量m，為保證重物做自由落體運(yùn)動(dòng)，必須保證計(jì)時(shí)器的兩限位孔在同一豎直線上且重物的質(zhì)量要大體積要小，所受空氣阻力會(huì)較小，實(shí)驗(yàn)誤差?。僮鲿r(shí)應(yīng)先接通電源后釋放紙帶前，釋放之代簽重物應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。【解答】解：A、重物最好選擇密度較大的鐵塊，受到的阻力較小，故A錯(cuò)誤；BC、以自由落體運(yùn)動(dòng)為例來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，需要驗(yàn)證的方程是：mgh＝mv2，因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、mv2的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平測(cè)量重物的質(zhì)量，操作時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放紙帶，故BC正確；D、不能利用公式v＝來求解瞬時(shí)速度，否則體現(xiàn)不了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，卻變成了理論推導(dǎo)，故D錯(cuò)誤。故選：BC?！军c(diǎn)評(píng)】掌握實(shí)驗(yàn)原理，明確實(shí)驗(yàn)原理是解決有關(guān)實(shí)驗(yàn)問題的關(guān)鍵．根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理來選擇器材，安排操作步驟和處理數(shù)據(jù)等等。17．（2019秋?雙陽區(qū)校級(jí)月考）用如圖所示裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，釋放重物前有以下操作，其中正確的是（）A．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔調(diào)節(jié)到同一豎直線上 B．手提紙帶任意位置 C．使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器【分析】明確驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng)確定沒有必要進(jìn)行的步驟和不當(dāng)?shù)牟襟E?！窘獯稹拷猓篈、將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔調(diào)節(jié)到同一豎直線上，可以減小紙帶運(yùn)動(dòng)過程中的摩擦力，故A正確；B、C、手提紙帶應(yīng)使重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，可以提高紙帶使用率，故B錯(cuò)誤，C正確故選：AC。【點(diǎn)評(píng)】本題考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，知道實(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng)以及實(shí)驗(yàn)基本方法。18．（2017春?永春縣校級(jí)期末）下列關(guān)于“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)誤差的說法中，正確的是（）A．重物質(zhì)量的稱量不準(zhǔn)會(huì)造成較大誤差 B．重物質(zhì)量選用得大些，有利于減小誤差 C．重物質(zhì)量選用得較小些，有利于減小誤差 D．紙帶下落和打點(diǎn)不同步會(huì)造成較大誤差【分析】解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)。清楚該實(shí)驗(yàn)的誤差來源?！窘獯稹拷猓篈、因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、mv2的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平，所以重錘的質(zhì)量稱量不準(zhǔn)不會(huì)造成較大的誤差，故A錯(cuò)誤。B、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，這樣能減少摩擦阻力的影響，故B正確。C、根據(jù)B選項(xiàng)分析知道，故C錯(cuò)誤。D、開始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差。故D正確。故選：BD?！军c(diǎn)評(píng)】要知道重物帶動(dòng)紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒。知道能夠減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法。19．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，為測(cè)量速度及高度而選擇紙帶時(shí)，較為理想的紙帶具備的特點(diǎn)是（）A．點(diǎn)跡小而清晰的 B．點(diǎn)跡粗的 C．第一、二點(diǎn)距離接近2mm的 D．紙帶長(zhǎng)度較長(zhǎng)的（60～80cm）【分析】明確驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理，知道實(shí)驗(yàn)中選擇紙帶的方法。【解答】解：AB、點(diǎn)跡小而清晰的紙帶在測(cè)量時(shí)產(chǎn)生的誤差小，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確，故A正確，B錯(cuò)誤；C、根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的關(guān)系mgh＝mv2，其中h應(yīng)為從靜止開始下落的高度，而重物從靜止開始下落的第一個(gè)0.02s內(nèi)所下落的高度h＝＝m≈0.002m＝2mm，因此紙帶上第一、二點(diǎn)距離接近2mm的表示在打第一點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)重物的速度為零，故C正確；D、為了減小測(cè)量誤差，應(yīng)多打出一些點(diǎn)的，所以應(yīng)選擇紙帶長(zhǎng)度較長(zhǎng)的，約為60～80cm的紙帶，故D正確。故選：ACD?！军c(diǎn)評(píng)】正確解答實(shí)驗(yàn)問題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理，從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)進(jìn)行分析所測(cè)數(shù)據(jù)，如何測(cè)量計(jì)算，從而明確應(yīng)如何選擇紙帶。20．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下列物理量中要用工具測(cè)量的有（），通過計(jì)算得到的有（）A．重錘的質(zhì)量 B．初始時(shí)重錘距地面的高度 C．重錘下落的高度 D．與重錘下落高度對(duì)應(yīng)的重錘瞬時(shí)速度【分析】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理是：以自由落體運(yùn)動(dòng)為例，需要驗(yàn)證的方程是：mgh＝mv2，h和v由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶進(jìn)行測(cè)量。【解答】解：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律中，需要驗(yàn)證的方程是：mgh＝mv2，質(zhì)量可以消去，故需要知道下降的高度和速度；重錘下落的高度要用毫米刻度尺直接量出，下落這一高度時(shí)對(duì)應(yīng)的速度由中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于那一段時(shí)間內(nèi)的平均速度求出，故需用工具測(cè)量的是C，通過計(jì)算得到的是D。故選：CD。【點(diǎn)評(píng)】本題考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，要注意掌握實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法即可正確確定應(yīng)測(cè)量的物理量。21．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中．下列器材必須要用的是（多選）．A． B． C． D．【分析】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的原理，重錘下落損失的重力勢(shì)能等于其增加的動(dòng)能（在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)）；計(jì)算動(dòng)能時(shí)，需計(jì)算速度，需要刻度尺，要用到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．不需要測(cè)量重錘的質(zhì)量．【解答】解：在驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量可測(cè)可不測(cè)，所以不必需要天平，讓重錘帶動(dòng)紙帶下落，不需要小車，因?yàn)闀r(shí)間可以通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上直接讀出，實(shí)驗(yàn)中需測(cè)量速度，則需要刻度尺測(cè)量點(diǎn)跡間的距離。故C、D正確，A、B錯(cuò)誤。故選：CD。【點(diǎn)評(píng)】考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的原理及所需的儀器．熟悉原理即可知道實(shí)驗(yàn)所需的器材．22．如圖是用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)得到的一條紙帶，有關(guān)尺寸已在圖中注明，取n點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，下面列舉一些計(jì)算n點(diǎn)速度的方法，其中正確的是（）A．n點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)，則vn＝gnT B．n點(diǎn)是第n個(gè)點(diǎn)，則vn＝g（n﹣1）T C．vn＝ D．vn＝【分析】該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，不能把重物看成自由落體運(yùn)動(dòng)，再運(yùn)用自由落體的規(guī)律求解速度，那么就不需要驗(yàn)證了，求速度時(shí)我們是利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律即勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度．【解答】解：A、該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，不能把重物看成自由落體運(yùn)動(dòng)，再運(yùn)用自由落體的規(guī)律求解速度，那么就不需要驗(yàn)證了，AB選項(xiàng)都是利用了自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律求速度的，故AB錯(cuò)誤；C、根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過程中的平均速度大小可以求出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，由力可知，n﹣1到n+1之間的距離為xn+xn+1或hn+1﹣hn﹣1；可以求出N點(diǎn)的速度為：vN＝，或vN＝，故AB錯(cuò)誤，CD正確。故選：CD。【點(diǎn)評(píng)】本題考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的數(shù)據(jù)分析方法，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，知道不能根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論來驗(yàn)證結(jié)論，只能根據(jù)紙帶來求解速度和重力勢(shì)能的改變量．23．利用重物下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，下面敘述正確的是（）A．應(yīng)該用天平稱出重物的質(zhì)量 B．必須選用點(diǎn)跡清晰，特別是第一點(diǎn)沒有拉成長(zhǎng)條的紙帶 C．操作時(shí)應(yīng)在接通電源的同時(shí)放開紙帶 D．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在電壓為4～6V的交流電源上【分析】解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，清楚該實(shí)驗(yàn)的誤差來源．【解答】解：A、驗(yàn)證機(jī)械能守恒，即驗(yàn)證動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量是否相等，質(zhì)量可以約去，可以不稱出重物的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤。B、在選擇紙帶時(shí)，要求點(diǎn)跡清晰的紙帶，若第一個(gè)點(diǎn)被拉長(zhǎng)，則說明指針與紙帶之間距離太小，摩擦力大，實(shí)驗(yàn)誤差大，故B正確；C、開始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，故C錯(cuò)誤；D、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電源是4～6V的交流電源，故D正確。故選：BD?！军c(diǎn)評(píng)】正確解答實(shí)驗(yàn)問題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理，從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)進(jìn)行分析所需實(shí)驗(yàn)器材、所測(cè)數(shù)據(jù)、誤差分析等，會(huì)起到事半功倍的效果．三．填空題（共10小題）24．（2021春?永春縣校級(jí)期中）在《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2，測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg，甲、乙、丙三學(xué)生分別用同一裝置打出三條紙帶，量出各紙帶上第1、2兩點(diǎn)間的距離分別為0.18cm、0.19cm、0.25cm，從紙帶中可看出丙學(xué)生在操作上肯定有錯(cuò)誤，可能的原因是先放紙帶后接通電源．【分析】根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的位移公式求出第1、2點(diǎn)間的距離，從而判斷出三位同學(xué)的操作哪個(gè)有錯(cuò)誤．阻力越小，加速度越接近重力加速度，驗(yàn)證機(jī)械能守恒越合理．【解答】解：根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的位移公式求出第1、2點(diǎn)間的距離，從而判斷出三位同學(xué)的操作哪個(gè)有錯(cuò)誤．阻力越小，加速度越接近重力加速度，驗(yàn)證機(jī)械能守恒越合理．解：若物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，則第1、2兩點(diǎn)間的距離x＝gt2＝1.96mm，可知丙同學(xué)操作錯(cuò)誤，錯(cuò)誤原因可能是先放紙帶后接通電源．故答案為：丙；先放紙帶后接通電源．【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶選擇的方法，知道操作錯(cuò)誤可能形成的原因．25．（2021春?寧德期中）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中，電源頻率為50Hz．某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖所示，其中O是起始點(diǎn)，A、B、C、D、E是紙帶上連續(xù)五個(gè)點(diǎn)，測(cè)得它們到O的距離如圖所示，（單位cm）．若實(shí)驗(yàn)中所用重錘的質(zhì)量m＝1kg，則到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，重錘的速度vC＝4m/s，重錘的動(dòng)能Ek＝8J，從開始下落起至C點(diǎn)重錘的重力勢(shì)能的減小量是8.26JJ，由此可得出的結(jié)論是在誤差允許的范圍內(nèi)，物體減小的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能，所以機(jī)械能是守恒的．．（g取10m/s2）【分析】實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放重錘；根據(jù)重錘下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出D點(diǎn)的速度，從而得出動(dòng)能的增加量．【解答】解：根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出C點(diǎn)的速度vC＝＝4m/s重錘的動(dòng)能Ek＝m＝（4）2＝8J．從O打到C點(diǎn)的過程中，重力勢(shì)能的減小量為△Ep＝mgh＝1×9.8×0.8424J＝8.26J；由此可得出的結(jié)論是在誤差允許的范圍內(nèi)，物體減小的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能，所以機(jī)械能是守恒的．故答案為：4，8，8.26J，在誤差允許的范圍內(nèi)，物體減小的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能，所以機(jī)械能是守恒的．【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度，從而得出動(dòng)能的增加量．26．（2020春?浙江期中）某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．（1）請(qǐng)指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤：①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接交流電源，②重物要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器釋放．；（2）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源開關(guān)，再釋放紙帶；（接通電源開關(guān)，釋放紙帶）（3）實(shí)驗(yàn)中需要對(duì)比是否相等的兩個(gè)量是重物減少的重力勢(shì)能和增加的動(dòng)能，實(shí)驗(yàn)中不需測(cè)量重物的質(zhì)量（必須，不需）．【分析】解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，清楚該實(shí)驗(yàn)的誤差來源．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用交流電源，重物釋放時(shí)應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．由于存在空氣阻力和紙帶的摩擦阻力，重力勢(shì)能減小除了轉(zhuǎn)化給了動(dòng)能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．【解答】解：（1）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤：①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能使用直流電源，應(yīng)使用交流電源．②重物開始釋放時(shí)應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，否則打不到點(diǎn)或打的點(diǎn)太少．（2）開始記錄時(shí)，應(yīng)先接通電源開關(guān)，然后再釋放紙帶，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差．（3）實(shí)驗(yàn)中需要對(duì)比是否相等的兩個(gè)量是重物減少的重力勢(shì)能和增加的動(dòng)能，在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，由mgh＝mv2知gh＝v2，所以不需用天平稱出重物的質(zhì)量．故答案為：（1）①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接交流電源；②重物要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器釋放．（2）接通電源開關(guān)；釋放紙帶（3）重物減少的重力勢(shì)能；增加的動(dòng)能，不需．【點(diǎn)評(píng)】要知道重物帶動(dòng)紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒．重物帶動(dòng)紙帶下落過程中，除了重力還受到阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢(shì)能減小除了轉(zhuǎn)化給了動(dòng)能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．27．（2020春?雅安期末）驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，質(zhì)量m＝1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖乙所示（相鄰記數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s），則：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB＝0.98m/s（2）從起點(diǎn)P到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中物體的重力勢(shì)能減少量△EP＝0.49J，此過程中物體動(dòng)能的增加量△Ek＝0.48J．（保留兩位有效數(shù)字，g取9.8m/s2）（3）通過計(jì)算可得知△EP＞△Ek（填“＜”、“＞”或“＝”），這是因?yàn)橛凶枇ψ龉?，物體的機(jī)械能損失?！痉治觥坷迷趧蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大小，然后根據(jù)動(dòng)能、勢(shì)能定義進(jìn)一步求得動(dòng)能和勢(shì)能的變化情況。動(dòng)能的增加量：mv2，勢(shì)能的減小量：mgh；由于物體下落過程中存在摩擦阻力，因此動(dòng)能的增加量小于勢(shì)能的減小量?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，B點(diǎn)的速度等于AC段的平均速度，故：vB＝m/s＝0.98m/s；（2）由題意可得物體由P到B的過程中，重物高度下降了：△h＝5.01cm，故重力勢(shì)能的減小量：△EP＝mg△h＝1×9.8×0.501J≈0.49J；則動(dòng)能的增加量：△EK＝mvB2＝×1×（0.98）2J≈0.48J。（3）由于物體下落過程中存在摩擦阻力，這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使重物的重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量。故答案為：（1）0.98（2）0.49；0.48；（3）＞；有阻力做功，物體的機(jī)械能損失【點(diǎn)評(píng)】要知道重物帶動(dòng)紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒，重物帶動(dòng)紙帶下落過程中，除了重力還受到阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢(shì)能減小除了轉(zhuǎn)化給了動(dòng)能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能。28．（2020?全國(guó)卷Ⅱ模擬）用如圖1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上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(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．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)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖2所示．已知m1＝50g、m2＝150g，則（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（1）在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v＝2.4m/s；（2）在0～5過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△EK＝0.58J，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量△EP＝0.60J（計(jì)算時(shí)g取10m/s2）．由此得出的結(jié)論是：在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒（3）若某同學(xué)作出﹣h圖象如圖3，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.7m/s2．【分析】（1）根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過程中的平均速度，可以求出打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度大?。唬?）根據(jù)物體的初末動(dòng)能大小可以求出動(dòng)能的增加量，根據(jù)物體重力做功和重力勢(shì)能之間的關(guān)系可以求出系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量，比較動(dòng)能增加量和重力勢(shì)能減小量之間的關(guān)系可以得出機(jī)械能是否守恒；（3）根據(jù)圖象的物理意義可知，圖象的斜率大小等于物體的重力加速度大??；【解答】解：（1）根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過程中的平均速度，可知打第5個(gè)點(diǎn)時(shí)的速度為：v5＝＝2.4m/s（2）物體的初速度為零，所以動(dòng)能的增加量為：△Ek＝（m1+m2）﹣0＝＝0.58J；重力勢(shì)能的減小量等于物體重力做功，故：△EP＝W＝（m2﹣m1）gh＝（0.15﹣0.05）×10×（0.384+0.216）＝0.60J；由此可知?jiǎng)幽艿脑黾恿亢蛣?shì)能的減小量基本相等，因此在在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．（3）本題中根據(jù)機(jī)械能守恒可知，m2gh﹣m1gh＝（m1+m2）v2，即有：v2＝gh＝gh，所以v2﹣h圖象中圖象的斜率表示重力加速度的一半，由圖可知，斜率k＝4.85，故當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度為：g＝2k＝9.7m/s2．故答案為：（1）2.4；（2）0.58；0.60；在誤差允許的范圍內(nèi)，m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，（3）9.7【點(diǎn)評(píng)】本題全面的考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律中的數(shù)據(jù)處理問題，要熟練掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律以及功能關(guān)系，增強(qiáng)數(shù)據(jù)處理能力．29．（2020春?伊州區(qū)校級(jí)期末）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m＝1kg的物體自由下落，得到如乙圖所示的紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.04s．那么從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)的過程中，物體重力勢(shì)能的減少量Ep＝2.28J，此過程中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)B時(shí)的速度VB＝2.13m/s，物體動(dòng)能的增加量Ek＝2.27J．由此可得到的結(jié)論是：在誤差允許的范圍內(nèi)機(jī)械能守恒．．（g＝9.8m/s2，保留三位有效數(shù)字）【分析】根據(jù)物體下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而得出物體動(dòng)能的增加量．【解答】解：物體重力勢(shì)能的減小量Ep＝mgh＝1×9.8×0.2325J＝2.28J．B點(diǎn)的瞬時(shí)速度，則物體動(dòng)能的增加量，實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：在誤差允許的范圍內(nèi)機(jī)械能守恒．故答案為：2.28；2.13；2.27；在誤差允許的范圍內(nèi)機(jī)械能守恒．【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度，從而得出動(dòng)能的增加量，難度不大．30．（2020?包河區(qū)校級(jí)四模）用自由落體法進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)．（1）實(shí)驗(yàn)完畢后選出一條紙帶如圖1所示，其中O點(diǎn)為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通以50Hz的交流電．用刻度尺測(cè)得OA＝12.41cm，OB＝18.60cm，OC＝27.21cm，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)，重物的質(zhì)量為1.00kg，取g＝9.80m/s2．甲同學(xué)根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出：當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重物的重力勢(shì)能比開始下落時(shí)減少了1.82J；此時(shí)重物的動(dòng)能比開始下落時(shí)增加了1.71J．（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）．實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因是紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器受摩擦阻力、空氣阻力（2）乙同學(xué)利用他自己實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的紙帶，測(cè)量出了各計(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，算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以為縱軸畫出了如圖2的圖線．圖線未過原點(diǎn)O的原因是先釋放重物，再接通計(jì)時(shí)器電源．【分析】（1）根據(jù)物體下落的高度求出重力勢(shì)能的減小量，結(jié)合某段時(shí)間內(nèi)平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度得出B點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而得出動(dòng)能的增加量．通過能量守恒的角度確定誤差形成的原因．（2）根據(jù)圖象中下落的高度為0時(shí)，動(dòng)能不為零，確定圖線不過原點(diǎn)的原因．【解答】解：（1）當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重物的重力勢(shì)能比開始下落時(shí)減少了：△Ep＝mgh＝1×9.8×0.186J≈1.82J．B點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于AC段的平均速度為：則重物動(dòng)能的增加量為：．重力勢(shì)能的減小量大于動(dòng)能增加量的原因是紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器受摩擦阻力、空氣阻力（2）根據(jù)mgh＝得：可知﹣h圖線應(yīng)該是一條過原點(diǎn)的直線，現(xiàn)在圖線不過原點(diǎn)，下落高度為零時(shí)，動(dòng)能的增量不為零，可知在操作中先釋放重物，再接通電源．故答案為：（1）1.82，1.71，紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器受摩擦阻力、空氣阻力．（2）先釋放重物，再接通計(jì)時(shí)器電源．【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理以及知道實(shí)驗(yàn)誤差形成的原因，掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度以及加速度的大小．31．（2020?東湖區(qū)校級(jí)模擬）在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m＝1.00kg的重物拖著紙帶豎直下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，如圖所示。相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.04s，P為紙帶運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，從P點(diǎn)到打下B點(diǎn)過程中物體重力勢(shì)能的減少△Ep＝2.28J，在此過程中物體動(dòng)能的增加量△EK＝2.26J．（已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2，答案保留三位有效數(shù)字）用V表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度，h表示各計(jì)數(shù)點(diǎn)到P點(diǎn)的距離，以為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出﹣h的圖線，若圖線的斜率等于某個(gè)物理量的數(shù)值時(shí)，說明重物下落過程中機(jī)械能守恒，該物理量是當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭?！痉治觥坷脛蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，從而求出動(dòng)能。根據(jù)功能關(guān)系得重力勢(shì)能減小量等于重力做功的數(shù)值。要能夠找出斜率和截距的物理意義，我們必須要從物理角度找出兩個(gè)物理變量的關(guān)系表達(dá)式?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)重力勢(shì)能的定義式得出：從點(diǎn)p到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)D的過程中，重錘重力勢(shì)能減小量△EP＝mgh＝1.0×9.8×0.2325J＝2.28J利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論vB＝＝＝2.13m/sEkB＝mvB2＝0.2.26J此過程中物體動(dòng)能的增加量△EK＝EkB﹣0＝0.2.26J。利用v2﹣h圖線處理數(shù)據(jù)，物體自由下落過程中機(jī)械能守恒，mgh＝mv2，即v2＝gh所以以v2為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是過原點(diǎn)的傾斜直線。那么v2﹣h圖線的斜率就等于當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭。故答案為：2.28，2.26，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭?！军c(diǎn)評(píng)】對(duì)于物理量線性關(guān)系圖象的應(yīng)用我們要從兩方面：1、從物理角度找出兩變量之間的關(guān)系式2、從數(shù)學(xué)角度找出圖象的截距和斜率，兩方面結(jié)合解決問題。32．（2019春?南關(guān)區(qū)校級(jí)期末）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的一次實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m＝1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖所示（相鄰記數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s），那么：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB＝0.98m/s；（2）從起點(diǎn)P到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中物體的重力勢(shì)能減少量△EP＝0.49J，此過程中物體動(dòng)能的增加量△Ek＝0.48J；（g取9.8m/s2）（3）通過計(jì)算，數(shù)值上△EP＞△Ek，這是因?yàn)榧垘Ш椭劐N運(yùn)動(dòng)過程中受阻力做功．【分析】利用在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大小，然后根據(jù)動(dòng)能、勢(shì)能定義進(jìn)一步求得動(dòng)能和勢(shì)能的變化情況．動(dòng)能的增加量：mv2，重力勢(shì)能的減小量：mgh；由于物體下落過程中存在摩擦阻力，因此動(dòng)能的增加量小于勢(shì)能的減小量．【解答】解：（1）中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大?。簐B＝＝0.98m/s（2）從起點(diǎn)P到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中物體的重力勢(shì)能減少量△Ep＝mgh＝1×10×5.01×10﹣2＝0.49J此過程中物體動(dòng)能的增加量△Ek＝m＝×1×0.982＝0.48J，（3）通過計(jì)算可以看出△EP＞△EK，這是因?yàn)榧垘Ш椭劐N運(yùn)動(dòng)過程中受阻力做功，故答案為：（1）0.98m/s；（2）0.49J，0.48J；（3）紙帶和重錘運(yùn)動(dòng)過程中受阻力做功【點(diǎn)評(píng)】正確解答實(shí)驗(yàn)問題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理，從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)分析實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)，得出要探究的結(jié)論．33．（2019春?懷化期末）用如圖a所示的裝置“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”①下列物理量需要測(cè)量的是C、通過計(jì)