某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取9.8m/s² ，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：

（1）由频闪照片上的数据计算t₅时刻小球的速度v₅=____________m/s；
（2）从t₂到t₅时间内，重力势能增量

E_p= ____________J，动能减少量

E_k= ____________J；
（3）在误差允许的范围内，若

E_p与

E_k近似相等，从而验证了机械能守恒定律。由上述计算得

E_p____________

E_k（选填“＞”、“＜”或“=”），造成这种结果的主要原因是________________________。

答案

（1）3.48
（2）1.24，1.28
（3）＜，存在空气阻力

核心考点

试题【某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度】；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

某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象。

（1）实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的Δt₁____________Δt₂（选填“＞”、“=”或“＜”）时，说明气垫导轨已经水平。
（2）用螺旋测微器测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d =____________mm。
（3）滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到的图象如图乙所示，若Δt₁、Δt₂和d已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出____________和____________（写出物理量的名称及符号）。
（4）若上述物理量间满足关系式____________，则表明在上述过程中，滑块和砝码组成的系统机械能守恒。

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某同学在应用打点计时器做“验证机械能守恒定律实验”中，获取一条纸带，但起始几个点比较模糊，就取后面连续打出的清晰点来研究，如图所示。现在该同学用刻度尺分别量出l、2、3、4、5五个点到0点的长度h_i（i=1、2、3、4、5），再分别计算得到l、2、3、4四个点的速度v_i和

（i=1、2、3、4），然后该同学将计算得到的四组（h_i，

）数据在

-h坐标系中找到对应的坐标点，将四个点连接起来得到如图所示的直线，已知打点计时器打点周期为T。
（1）该同学求4号点速度的计算式是：v₄=____________；
（2）若重锤自由下落过程中机械能守恒，则v²-h图线的斜率为____________，图线在v²轴上的截距表示____________。

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某同学利用“验证机械能守恒定律”的实验装置探究重锤的速度随时间的变化规律。使用交流电源的频率为50Hz，让重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），打下图中D点时纸带的速度v_D＝____________m/s（保留三位有效数字），该同学处理纸带后得数据如下表，请在坐标纸上作出其速度v-时间t图象。若该同学根据图线测出的重力加速度明显小于当地实际的重力加速度，试分析可能的原因：________________________。

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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个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m₁=50g 、m₂=150g ，则（g取10m/s²，结果保留两位有效数字）
（1）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．将打点计时器接到直流电源上；
C．先释放m₂，再接通电源打出一条纸带；
D．测量纸带上某些点间的距离；
E．根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能。
其中操作不当的步骤是：____________（填选项对应的字母）。
（2）在纸带上打下记数点5时的速度v= ____________m/s；
（3）在打点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____________；
（4）若某同学作出图像如图，写出计算当地重力加速度g的表达式____________，并计算出当地的实际重力加速度g=____________m/s²。

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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，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，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对图中纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律。

（1）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．先接通电源，后释放纸带，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。
其中没有必要进行的步骤是____________，操作不当的步骤是____________。
（2）利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度。如下图是打出的一条纸带，选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E，测出各点之间的距离如下图所示。使用电流的频率为f，则计算重锤下落的加速度的表达式a=____________。（用x₁、x₂、x₃、x₄及f表示）

（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增加的动能，其主要原因是重锤和纸带下落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为g，还需要测量的物理量是____________。

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