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C．取下纸带，可不考虑前面较密集的点，选某个清晰的点作为起始点处理纸带，验证mgh＝mv
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D．必须选取第1、2点间距离接近2 mm的纸带，从第1点算起处理纸带，验证mgh＝mv
2答案 BD
3．在“验证机械能守恒定律”的实验中，有关重物的质量，下列说法中正确的是( ) A．应选用质量较大的重物，使重物和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力 B．应选用质量较小的重物，使重物的惯性小一些，下落时更接近于自由落体运动 C．不需要称量重物的质量
D．必须称量重物的质量，而且要估读到0.01 g 答案 AC
解析 本实验是用重物自由下落来验证机械能守恒定律的，而机械能守恒定律成立的条件是只有重力做功，而空气阻力做功会使重物机械能减少．只有重力做的功远大于空气阻力做的功，才可能满足机械能守恒的条件，因此重物的重量应取得大一些，以便系统所受的阻力和重物的重量相比可以忽略不计，以保证系统做自由落体运动．对自由落体运动来说，物体的机械能守恒，即重力势12
能的减小量等于其动能的增加量．设重物质量为m，下落距离为h时的速度为v，则有mv＝mgh，
21212
约去m后，有v＝gh.分别计算对应的v和gh，即可验证机械能守恒定律是否成立．故此题选A、
22C.
4．在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源的频率为50 Hz，当地重力加速
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度的值为9.80 m/s，测得所用重物的质量为1.00 kg，甲、乙、丙三学生分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上第1、第2两点间的距离分别为0.10 cm、0.19 cm和0.25 cm，则可肯定______(选填“甲”“乙”“丙”)在操作上有错误，错误是____________________．
答案 丙 先放开纸带后接通电源
解析 合格的纸带应为放开纸带的瞬间打点计时器恰好打第一个点，这样第1、2两点间的距离应接近2 mm，且实验也有要求，应先使打点计时器开始打点，然后再放开纸带使重物下落，这样1、2两点的间距肯定会小于2 mm，可判断出丙在操作上肯定出现了错误．
5．光电计时器是物理实验中经常用到的一种精密计时仪器，如图4所示．它由光电门和计时器两部分组成，光电门的一臂的侧附有发光装置(发射激光的装置是激光二极管，发出的光束很细)，如图中的A和A′，另一臂的侧附有接收激光的装置，图中的B和B′.当物体在它们之间通过时，二极管发出的激光被物体挡住，接收装置不能接收到激光信号，同时计时器就开始计时，直到重新收到激光信号，光电计时器停止计时，故此装置能精确地记录物体通过光电门所用的时间．
图4
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现有一小球从两光电门的正上方开始自由下落，如图所示，若要用这套装置来验证机械能守恒定律，则要测量的物理量有________________(每个物理量均用文字和字母表示，如高度H)，验证机械能守恒定律的关系式为____________．
答案 小球直径D，两光电门间的竖直高度H，小球通过上、下两光电门的时间Δt1、Δt2 (
D2D2
)－()＝2gH Δt2Δt1
解析 由于本装置可记录小球通过光电门的时间Δt，则将小球的直径D除以Δt，即可求出小球经过光电门的速度．若再测出两光电门间相距的高度H，即可验证机械能守恒定律．
故需要测量的物理量有：小球直径D，两光电门间的竖直高度H，小球通过上下两光电门的时DD
间Δt1、Δt2，则小球通过上、下两光电门处的速度分别为、.
Δt1Δt2
1D21D2D2D2
验证机械能守恒定律的关系式为：m()－m()＝mgH，化简得：()－()＝2gH.
2Δt22Δt1Δt2Δt1
6．某学校课外研究小组，利用光控实验板进行了“探究重力做功与动能变化之间的关系”实
验，光控实验板上有直轨道、滑块、两个光控门和配套的速度显示仪，工作时滑块每通过一次光控门，仪器上都能显示出通过的速度，滑块通过两个光控门，则两个速度值交替显示．现在利用滑块下落高度确定重力的功；通过初、末速度的测量确定动能的改变．另配有器材：多功能电源、连接导线、刻度尺、重垂线、铁架台．
实验步骤：
A．安装置：将光控板竖直固定，连好电路
B．在上下两端合适位置调节好两光控门A、B的位置，并用刻度尺测出两者的距离d1. C．接通光控电源，释放滑块，读出滑块通过A、B时的速度示数v01、vt1.
D．调节B的位置改变光控门的高度，测得d2、d3、…；读出对应的速度示数v02、vt2；v03、vt3… E．由WG＝mgd写出重力做的功分别是WG1、WG2、WG3、…
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F．由Ek＝mv，算出各次动能的改变量ΔEk1、ΔEk2、ΔEk3、…
2请分析回答：(如图5所示)
图5
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(1)安装置时应注意什么？____________________.如何操作？____________________. (2)该实验中难以避免的误差来源有：a.____________________； b.____________________；c.____________________. (3)因误差的存在，使每组测得的ΔEk总比WG要________(a.略大一点；b.略小一点；c.相等；d.可能偏大也可能偏小)．
(4)该实验是否需测出滑块的质量？________.能得出的实验结论：在误差允许围，________________________.
答案 (1)确保滑块轨道竖直 使轨道与重垂线平行
(2)轨道摩擦和空气阻力 光控门间距的测量 光控门对速度的测量不完全是瞬时速度 (3)b
(4)不需要 物体所受合外力做的功等于物体动能的改变量
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验证机械能守恒
