用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1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。下图 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：山东省期中题难度：来源：

用如图实验装置验证m₁、m₂组成的系统机械能守恒。m₂从高处由静止开始下落，m₁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。下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出)，计数点间的距离如图所示。已知m₁=50g、m₂=150g，打点频率为50Hz。(已知当地的重力加速度g=10.00m/s²，结果保留两位有效数字)，则

(1)在纸带上打下计数点5时的速度v=____________m/s；
(2)在0-5过程中系统动能的增量△E_k=_____________J，系统势能的减少量△E_p=__________J；由此得出的结论是：_________________________________________。

答案

（1）2.4
（2）0.58；0.60；在误差允许的范围内，m₁、m₂组成的系统机械能守恒

核心考点

试题【用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1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。下图】；主要考察你对机械能守恒定律等知识点的理解。[详细]

举一反三

某同学在气垫导轨上利用打点计时器验证机械能守恒定律。让质量为2 kg的物块拖着纸带在气垫导轨上由静止开始下滑，为增加计数点的间距，将导轨与水平面成30°角倾斜放置，已知电源频率为50 Hz。实验得到了如图所示的一条理想纸带，每隔两个点取一个计数点，并用米尺测出了各计数点到起点O之间的距离，数据已标注在图中。(g取9.8 m/s²)
(1)由图中数据可知v_C=___________m/s；
(2)打点计时器打下C点时，物块的重力势能的减少量为___________J，动能为___________J，由此可得出结论：___________。

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如图所示，两个质量各为m₁和m₂的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m₁>m₂，现要利用此装置验证机械能守恒定律。

(1)若选定物块A从静止开始下落的过程中进行测量，则需要测量的物理量有____（在横线上填入选项前的编号）；
①物块的质量m₁，m₂；
②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；
③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；
④绳子的长度。
(2)为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：
①绳的质量要轻；
②在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；
③尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；
④两个物块的质量之差要尽可能小。
以上建议中确实对提高准确程度有作用的是_____（在横线上填入选项前的编号）。
(3)写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议：_________________。

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用如图甲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，输出电压为6V的交流电和直流电两种，重锤从高处由静止开始下落，在重锤拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律。

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．用天平测出重锤的质量；
D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
E．测量纸带上某些点间的距离；
F．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，将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因___________________。
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值，如图乙所示，根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点A，B，C，D，E，测出A距起始点O的距离为s₀，点AC间的距离为s₁，点CE间的距离为s₂，使用交流电的频率为f，根据这些条件计算重锤下落的加速度a=____。

(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，其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用，可以通过该实验装置测阻力的大小，若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g，还需要测量的物理量是____。试用这些物理量和图乙纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F=____。

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在“验证机械能守恒定律”的实验中，使质量为m=1.00 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的连续点中的三个点。已知打点计时器每隔0. 02 s打一个点，当地的重力加速度为g=9.80 m/s²。

（1）从O点到B点，重物重力势能的减少量△E_p=________J，动能增加量△E_k=_______J （结果取三位有效数字）；
（2）用v表示各计数点的速度，h表示各计数点到O点的距离，以

为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出

-h的图象，若图线的斜率等于某个物理量的数值，则说明重物下落过程中机械能守恒，该物理量是________。

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在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1 kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如下图所示，相邻两计数点时间间隔为0.02 s，长度单位是cm，g取9.8m/s²。求重锤从A点运动到D点的过程中，重锤重力势能的减少量为△E_p=_________，重锤动能的增加量为△E_k=___________。（保留三位有效数字）

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