實(shí)驗(yàn)七驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律（考點(diǎn)復(fù)習(xí)）-2025高考物理九大力學(xué)實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)復(fù)習(xí)+對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練

試卷第=page11頁(yè)，共=sectionpages33頁(yè)試卷第=page11頁(yè)，共=sectionpages33頁(yè)實(shí)驗(yàn)七驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律====================近三年真題考查分布====================年份試卷分值難度2024浙江6月卷4分★☆☆2023天津卷5分★☆☆2022廣東卷7分★★☆河北卷6分★★☆湖北卷7分★★☆====================實(shí)驗(yàn)講解====================1．實(shí)驗(yàn)原理（如圖所示）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，求出做自由落體運(yùn)動(dòng)物體的重力勢(shì)能的減少量和對(duì)應(yīng)過(guò)程動(dòng)能的增加量，在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若二者相等，說(shuō)明機(jī)械能守恒，從而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。2．實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、交變電源、紙帶、復(fù)寫紙、重物、刻度尺、鐵架臺(tái)（帶鐵夾）、導(dǎo)線。3．實(shí)驗(yàn)過(guò)程（1）安裝器材：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用導(dǎo)線將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與電源相連。（2）打紙帶：用手豎直提起紙帶，使重物停靠在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器下方附近，先接通電源，再松開(kāi)紙帶，讓重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，取下紙帶，換上新的紙帶重打幾條（3~5條）紙帶。（3）選紙帶：從打出的幾條紙帶中選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶。（4）進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并驗(yàn)證。4．?dāng)?shù)據(jù)處理（1）求瞬時(shí)速度由公式vn＝可以計(jì)算出重物下落h1、h2、h3…的高度時(shí)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v1、v2、v3…。（2）驗(yàn)證守恒方案一：利用起始點(diǎn)和第n點(diǎn)計(jì)算代入mghn和mv，如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，mghn和mv相等，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。注意：應(yīng)選取最初第1、2兩點(diǎn)間距離接近2mm的紙帶（電源頻率為50Hz）。方案二：任取兩點(diǎn)計(jì)算①任取兩點(diǎn)A、B，測(cè)出hAB，算出mghAB。②算出的值。③在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，若mghAB＝，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。方案三：圖像法測(cè)量從第一點(diǎn)到其余各點(diǎn)的下落高度h，并計(jì)算對(duì)應(yīng)速度v，然后以v2為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出v2-h圖像。若在誤差允許的范圍內(nèi)圖像是一條過(guò)原點(diǎn)且斜率為g的直線，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。5．注意事項(xiàng)（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要豎直：安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)要豎直架穩(wěn)，使其兩限位孔在同一豎直線上，以減小摩擦阻力。（2）重物應(yīng)選用質(zhì)量大、體積小、密度大的。（3）應(yīng)先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作，后松開(kāi)紙帶讓重物下落。（4）測(cè)長(zhǎng)度，算速度：某時(shí)刻的瞬時(shí)速度的計(jì)算應(yīng)用vn＝，不能用vn＝或vn＝gt來(lái)計(jì)算。（5）此實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量重物的質(zhì)量。6．誤差分析（1）系統(tǒng)誤差：本實(shí)驗(yàn)中因重物和紙帶在下落過(guò)程中要克服阻力（空氣阻力、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器阻力）做功，故重物動(dòng)能的增加量ΔEk稍小于其重力勢(shì)能的減少量ΔEp，即ΔEk＜ΔEp，這屬于系統(tǒng)誤差，改進(jìn)的方法是調(diào)整器材的安裝，盡可能地減小阻力。（2）偶然誤差：本實(shí)驗(yàn)的另一個(gè)誤差來(lái)源于長(zhǎng)度的測(cè)量，屬于偶然誤差。減小誤差的方法是測(cè)下落距離時(shí)都從O點(diǎn)測(cè)量，一次將各打點(diǎn)對(duì)應(yīng)的下落高度測(cè)量完，或者多次測(cè)量取平均值。====================創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)====================1．實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新（1）利用光電門測(cè)出遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間Δt，從而利用v＝計(jì)算滑塊通過(guò)光電門的速度。（2）利用氣墊導(dǎo)軌代替長(zhǎng)木板，減小阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。2．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的創(chuàng)新將滑塊、遮光條、托盤和砝碼看成一個(gè)系統(tǒng)來(lái)驗(yàn)證系統(tǒng)機(jī)械能守恒。3．本實(shí)驗(yàn)還可以從以下兩個(gè)方面創(chuàng)新（1）利用擺球進(jìn)行驗(yàn)證，只需驗(yàn)證mgh＝mv2即可。（2）整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置可以放在真空的環(huán)境中操作，如用牛頓管和頻閃照相進(jìn)行驗(yàn)證，以消除由于空氣阻力作用而帶來(lái)的誤差。====================典型考題====================一、考點(diǎn)一：利用紙帶驗(yàn)證1．甲、乙、丙三個(gè)學(xué)習(xí)小組利用如圖甲所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。所用電源的頻率為50Hz，重力加速度g取。(1)從下列選項(xiàng)中選出實(shí)驗(yàn)所必須的器材________。（填字母序號(hào)）A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（包括紙帶） B．重物 C．天平 D．秒表（或停表）(2)甲小組完成實(shí)驗(yàn)后，選擇了一條理想的紙帶，用刻度尺測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離（如圖乙所示），圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C分別是每打兩個(gè)點(diǎn)取出的計(jì)數(shù)點(diǎn)。若重物的質(zhì)量為1.00kg，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(kāi)始下落時(shí)減少了J，此時(shí)重物的動(dòng)能比開(kāi)始下落時(shí)增加了J。（計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）(3)乙小組完成實(shí)驗(yàn)后，在分析實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果時(shí)，發(fā)現(xiàn)重物重力勢(shì)能的減少量小于動(dòng)能的增加量。下列對(duì)造成該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因分析正確的是________。A．空氣對(duì)重物的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力B．選用重物的質(zhì)量過(guò)大C．該小組交流電源的實(shí)際頻率大于50HzD．該小組交流電源的實(shí)際頻率小于50Hz(4)丙小組完成實(shí)驗(yàn)后，選擇了一條理想的紙帶，將紙帶上所打的第一個(gè)點(diǎn)記為O點(diǎn)，每隔五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，并計(jì)算各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，以為縱軸，以h為橫軸，作出圖像。在誤差允許的范圍內(nèi)，若圖像是一條過(guò)原點(diǎn)且斜率為（選填“19.6”、“9.80”或“4.90”）的直線，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。2．為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，物理實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開(kāi)始自由下落。(1)本實(shí)驗(yàn)中，不同學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中出現(xiàn)如圖甲所示的四種情況，其中操作正確的是。(2)按正確實(shí)驗(yàn)操作將重錘由靜止釋放，O是打下的第一個(gè)點(diǎn)。按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶，用刻度尺測(cè)量連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到O點(diǎn)的距離，如圖乙所示，若重錘的質(zhì)量m=1.00kg，查表可知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.78m/s2，則從打下O點(diǎn)到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中，重力勢(shì)能的減少量J，動(dòng)能的增加量J（計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)略大于，原因可能是。(3)用h代表重錘下落的距離，重錘的動(dòng)能Ek隨著h變化的圖像如圖丙所示，如果重錘的質(zhì)量為m，所受阻力恒定，已知圖像的斜率為k，那么重錘受到的阻力大小為（用題中給出的字母表示）二、考點(diǎn)二：利用擺動(dòng)方式驗(yàn)證3．某同學(xué)自制如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖中O點(diǎn)是量角器的圓心，懸線一端系于此處，另一端拴一個(gè)小球，S是光電門傳感器（位置可調(diào)）。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，調(diào)節(jié)裝置使OS保持豎直，量角器所在平面為豎直平面，測(cè)量出懸線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，小球的直徑為d。將小球拉到某位置，讀出此時(shí)懸線與水平方向的夾角θ，保持懸線伸直，由靜止釋放小球，小球的球心恰好可以經(jīng)過(guò)光電門S，與光電門連接的數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄小球的擋光時(shí)間t，重力加速度為g。(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn)中器材的選用，下列說(shuō)法正確的是。A．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用質(zhì)量小、體積大的小球 B．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用質(zhì)量大、體積小的小球C．懸線應(yīng)選用彈性較好的細(xì)繩 D．懸線應(yīng)選用無(wú)彈性的細(xì)繩(2)小球經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度大小v＝，若小球的質(zhì)量為m，則小球從由靜止釋放到經(jīng)過(guò)光電門時(shí)重力勢(shì)能的減少量，小球動(dòng)能的增加量，若滿足等式，則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。（均用題目中給定的物理量符號(hào)表示）4．某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，器材如圖所示，固定轉(zhuǎn)軸位于四分之一圓周的圓心位置，質(zhì)量可忽略的硬桿連接在固定轉(zhuǎn)軸上，另一端固定著一個(gè)體積較小的小球，小球與圓弧緊貼但不接觸，圓心的正下方固定著一個(gè)光電門，圓周的最右側(cè)豎直放置一個(gè)刻度尺，其0刻線與圓周的圓心處于同一水平面上。實(shí)驗(yàn)小組每次從不同的高度釋放小球前，先讀出小球所在位置的刻度，然后釋放小球，并從數(shù)字記錄儀上讀出小球從光電門位置經(jīng)過(guò)的速度，已知硬桿的長(zhǎng)度，則：(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，（填“需要”或“不需要”）測(cè)量小球的質(zhì)量，就能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。(2)若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，獲得了一系列的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如下表所示，1.3721.1760.9800.784空白10.392h（cm）1.002.00空白24.005.006.00小明同學(xué)在右側(cè)的坐標(biāo)紙中選取合適的標(biāo)度，并做出了圖像，請(qǐng)你猜想圖像是否為正比例圖線（填“是”或者“否”），根據(jù)圖像可知表格中寫“空白1”位置的數(shù)據(jù)應(yīng)該是，“空白2”位置的數(shù)據(jù)應(yīng)該是。（均保留3位有效數(shù)字）(3)假如小明同學(xué)在上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，得到的實(shí)驗(yàn)圖像是一條斜率為k的直線，那么當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椋ㄓ胟來(lái)表示）。三、考點(diǎn)三：利用繩連接方式驗(yàn)證5．如圖所示，為一種利用氣墊導(dǎo)軌“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下∶A.將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，將導(dǎo)軌調(diào)至水平。B.測(cè)出遮光條的寬度d。C.將滑塊移至圖示位置，測(cè)出遮光條到光電門的距離l。D.釋放滑塊，讀出遮光條通過(guò)光電門的遮光時(shí)間t。E.用天平稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m及滑塊和遮光條的總質(zhì)量M。（重力加速度為g）回答下列問(wèn)題∶(1)在滑塊從靜止釋放到運(yùn)動(dòng)到光電門的過(guò)程中，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少了。(2)若要符合機(jī)械能守恒定律的結(jié)論，以上測(cè)得的物理量應(yīng)該滿足的關(guān)系是。（用題中所給的字母表示）6．某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證和組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，將由靜止釋放，拖著紙帶向上運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)，通過(guò)對(duì)紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量分析，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。已知（含夾子質(zhì)量），，某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶如下圖所示，是打下的第一個(gè)點(diǎn)，然后每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)記為A、B、C、D、E、F，分別測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到點(diǎn)的距離，其中C、D、E到點(diǎn)的距離已經(jīng)標(biāo)出，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所使用交流電電壓為220V、頻率50Hz。(1)關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是______；A．重物最好選擇密度較小的物體B．圖中兩限位孔必須在同一豎直直線上C．應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源后釋放重物(2)紙帶打下“D”點(diǎn)時(shí)的速度m/s；(3)在本實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)測(cè)出下落h和對(duì)應(yīng)的末速度v，并作出了的圖像，如圖所示。則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊臏y(cè)量值m/s2。7．某實(shí)驗(yàn)小組在驗(yàn)證機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)時(shí)采用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，質(zhì)量分別為m和M的兩個(gè)立方體重物A、B，用不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在定滑輪的兩側(cè)，其中重物B的左側(cè)帶有一水平遮光片。在鐵架臺(tái)的E、F兩點(diǎn)固定兩個(gè)光電門，并測(cè)得兩個(gè)光電門間的距離為h。將重物B拉到如圖所示的位置釋放，其通過(guò)兩光電門時(shí)的遮光時(shí)間分別為Δt1和Δt2。已知遮光片的寬度為d，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，m＜M，據(jù)此回答以下問(wèn)題：(1)重物B下落到光電門E時(shí)的速度大小為。（用題中所給物理量的字母表示）(2)重物B下落的過(guò)程中，其機(jī)械能在（選填“增大”、“減小”或“不變”）。若重物B從光電門E到光電門F的過(guò)程中，A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能在誤差允許范圍內(nèi)滿足關(guān)系式（用題中所給物理量的字母表示）時(shí)，可認(rèn)為A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。四、考點(diǎn)四：利用桿連接方式驗(yàn)證8．某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究線速度與角速度的關(guān)系并驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。先將兩個(gè)完全相同的鋼球P、Q固定在長(zhǎng)為3L的輕質(zhì)空心剛性桿兩端，然后在桿長(zhǎng)處安裝一個(gè)阻力非常小的固定轉(zhuǎn)軸O。最后在兩個(gè)鋼球的球心處分別固定一個(gè)相同的擋光片，擋光片寬度為d，如圖乙所示，保證擋光片所在平面和桿垂直。已知重力加速度為g。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）該同學(xué)將桿抬至水平位置后由靜止釋放，當(dāng)P轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，固定在鋼球P、Q球心處的擋光片剛好同時(shí)通過(guò)光電門1、光電門2；（兩個(gè)光電門規(guī)格相同，均安裝在過(guò)O點(diǎn)的豎直軸上）（2）若擋光片通過(guò)光電門1、光電門2的時(shí)間分別為和，根據(jù)該同學(xué)的設(shè)計(jì)，之比應(yīng)為；（3）若要驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”，該同學(xué)（選填“需要”或者“不需要”）測(cè)量鋼球的質(zhì)量m；（4）在誤差允許范圍內(nèi)，關(guān)系式成立，則可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律（關(guān)系式用g、L、d、、表示）；（5）通過(guò)多次測(cè)量和計(jì)算，發(fā)現(xiàn)第（4）問(wèn)的關(guān)系式中重力勢(shì)能的減少量一定大于動(dòng)能的增加量，造成誤差的主要原因可能是。五、考點(diǎn)五：利用手機(jī)聲音傳感器驗(yàn)證9．某物理小組利用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”。所用器材包括：裝有聲音傳感器的智能手機(jī)、鐵球、刻度尺、鋼尺等。實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：a．在鋼尺的一端粘一層薄橡皮泥，將該端伸出水平桌面少許，用刻度尺測(cè)出橡皮泥上表面與地板間的高度差；b．將質(zhì)量為m的鐵球放在鋼尺末端的橡皮泥上，保持靜止?fàn)顟B(tài)；c．將手機(jī)置于桌面上方，運(yùn)行手機(jī)中的聲音“振幅”（聲音傳感器）項(xiàng)目；d．迅速敲擊鋼尺側(cè)面，鐵球自由下落；e．傳感器記錄聲音振幅隨時(shí)間的變化曲線。(1)聲音振幅隨時(shí)間的變化曲線如圖乙所示，第一、第二個(gè)尖峰的橫坐標(biāo)分別對(duì)應(yīng)敲擊鋼尺和鐵球落地的時(shí)刻，則鐵球下落的時(shí)間間隔s。(2)已知鐵球質(zhì)量為，某同學(xué)利用求出了鐵球落地時(shí)的速度，則下落過(guò)程中，鐵球動(dòng)能的增加量為；重力加速度為，鐵球重力勢(shì)能的減少量為。據(jù)此可得出，在誤差允許的范圍內(nèi)，鐵球在自由下落過(guò)程中機(jī)械能守恒。（結(jié)果均保留三位小數(shù)）(3)若敲擊鋼尺側(cè)面時(shí)鐵球獲得一個(gè)較小的水平速度，對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果（選填“有”或“沒(méi)有”）影響。六、考點(diǎn)六：利用手機(jī)拍照驗(yàn)證10．某興趣小組利用氣墊導(dǎo)軌設(shè)計(jì)了一個(gè)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。如圖所示，在導(dǎo)軌旁邊固定一與導(dǎo)軌平行的刻度尺，一手機(jī)固定于導(dǎo)軌上方，使攝像頭正對(duì)導(dǎo)軌，開(kāi)啟視頻錄像功能。調(diào)節(jié)導(dǎo)軌的傾角，使滑塊從導(dǎo)軌頂端靜止滑下，用手機(jī)記錄滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的全程情況，再通過(guò)錄像回放分析。取滑塊出發(fā)點(diǎn)為參考點(diǎn)，得到滑塊下滑距離x和所用時(shí)間t的多組數(shù)據(jù)（通過(guò)手機(jī)讀?。?。已知滑塊的質(zhì)量取。(1)某小組成員在實(shí)驗(yàn)中得到了如下表數(shù)據(jù)：

數(shù)據(jù)次數(shù)下滑距離所用時(shí)間滑塊重力勢(shì)能減少量滑塊動(dòng)能增加量12.3900.100.120.1129.000.20①②321.190.301.041.00437.920.401.861.80559.830.502.932.86請(qǐng)補(bǔ)充完整上表中數(shù)據(jù)①J，②J（結(jié)果均保留2位小數(shù)）。(2)由以上數(shù)據(jù)，你能得到的結(jié)論是。(3)另一小組成員根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到的滑塊動(dòng)能增加量總是大于重力勢(shì)能減少量，你認(rèn)為造成這一結(jié)果最有可能的原因是_______（填正確答案標(biāo)號(hào)）。A．測(cè)量下滑距離x的偶然誤差B．滑塊下滑過(guò)程中受到阻力較大C．利用式子計(jì)算滑塊的瞬時(shí)速度11．如圖甲所示是某同學(xué)利用手機(jī)連拍功能拍攝的小球自由下落部分運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的頻閃照片，用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。小球釋放點(diǎn)為位置1，并借助照片背景中的刻度尺量出照片上相鄰小球之間的間距如圖乙所示。已知手機(jī)連拍時(shí)間間隔為T，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，小球質(zhì)量為m。(1)如圖乙所示，小球下落到4位置時(shí)的速度大小。(2)取小球從1到4的過(guò)程研究，則機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式為（用題中所給物理量的符號(hào)表示）。(3)若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)小球減少的重力勢(shì)能大于小球增加的動(dòng)能，造成此問(wèn)題的原因可能是，如何減小這一實(shí)驗(yàn)誤差？。答案第=page11頁(yè)，共=sectionpages22頁(yè)答案第=page11頁(yè)，共=sectionpages22頁(yè)參考答案：1．(1)AB(2)1.751.72(3)D(4)19.6【詳解】（1）AB．需要使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（包括紙帶）打出紙帶計(jì)算速度，需要使用重錘拖動(dòng)紙帶，故AB正確；C．實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證因重錘質(zhì)量被約去，可以直接驗(yàn)證重錘質(zhì)量可以不用測(cè)量，天平不是必須的器材，故C錯(cuò)誤；D．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就是計(jì)時(shí)儀器，不需要秒表（或停表），故D錯(cuò)誤。故選AB。（2）[1][2]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(kāi)始下落時(shí)減少了相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔，打到B點(diǎn)時(shí)速度此時(shí)重物的動(dòng)能比開(kāi)始下落時(shí)增加了（3）A．空氣對(duì)重錘阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力，會(huì)導(dǎo)致重力勢(shì)能部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，則重力勢(shì)能的減小量會(huì)略大于動(dòng)能的增加量，故A錯(cuò)誤；B．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，選擇質(zhì)量較大的重錘，不會(huì)使得重力勢(shì)能的減小量小于動(dòng)能的增加量，故B錯(cuò)誤；CD．若交流電的頻率小于50Hz，由于速度值仍按頻率為50Hz計(jì)算，頻率的計(jì)算值比實(shí)際值偏大，周期值偏小，算得的速度值偏大，動(dòng)能值也就偏大，則可能出現(xiàn)重錘重力勢(shì)能的減少量小于動(dòng)能的增加量，同理，交流電源的頻率大于50Hz，則頻率的計(jì)算值比實(shí)際值偏小，周期值偏大，算得的速度值偏小，動(dòng)能值也就偏小，則可能出現(xiàn)重力勢(shì)能的減小量會(huì)略大于動(dòng)能的增加量，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。（4）實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證整理可得則2．(1)B(2)0.4750.473空氣阻力的作用(3)【詳解】（1）實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)械能守恒，故要保證紙帶和限位孔在同一豎直面內(nèi)以減小阻力，手要提在紙帶的最上端，同時(shí)重錘要盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（盡量打更多的點(diǎn)）。故選B。（2）[1][2][3]從打下O點(diǎn)到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中，重力勢(shì)能的減少量打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的速度動(dòng)能的增加量結(jié)果發(fā)現(xiàn)略大于，原因可能是空氣阻力的作用。（3）根據(jù)動(dòng)能定理斜率得3．(1)BD(2)【詳解】（1）AB．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用質(zhì)量大、體積小的小球，以減小空氣阻力的影響，故A錯(cuò)誤，B正確；；CD．懸線應(yīng)選用無(wú)彈性的細(xì)繩，使擺線長(zhǎng)度盡量保持不變，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。（2）[1]小球經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度大小[2]小球從由靜止釋放到經(jīng)過(guò)光電門時(shí)，重力勢(shì)能的減少量[3]小球動(dòng)能的增加量4．(1)不需要(2)否0.5883.00(3)【詳解】（1）要驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，由題意得可以約去質(zhì)量，故不需要測(cè)量小球質(zhì)量。（2）[1]由，可知所以圖像不是正比例圖線。[2][3]根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，做出圖像，如圖根據(jù)圖像可知表格中寫“空白1”位置的數(shù)據(jù)應(yīng)該是0.588，“空白2”位置的數(shù)據(jù)應(yīng)該是3.00。（3）由，圖像是一條斜率為k的直線，則解得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?．(1)(2)【詳解】（1）在滑塊從靜止釋放到運(yùn)動(dòng)到光電門的過(guò)程中，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少了（2）滑塊經(jīng)過(guò)光電門的速度系統(tǒng)動(dòng)能增加了若機(jī)械能守恒，有即6．(1)BC(2)1.6(3)9.6【詳解】（1）A．重物應(yīng)選用體積小、密度大的物體，故A錯(cuò)誤；B．兩個(gè)限位孔應(yīng)在同一豎直線上，減少阻力，故B正確；C．為充分利用紙帶，應(yīng)先接通電源，后釋放重物，故C正確。故選BC。（2）每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所使用交流電電壓為220V、頻率為50Hz，則因?yàn)槲矬w作勻變速直線運(yùn)動(dòng)，所以D點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于CE兩點(diǎn)間的平均速度，即（3）對(duì)m1和m2組成的系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒可得代入可得由題圖故有解得7．(1)(2)減小【詳解】（1）重物B下落到光電門E時(shí)的速度大小為（2）[1]重物B下落的過(guò)程中，細(xì)繩的拉力對(duì)B做負(fù)功，則B的機(jī)械能在減小。[2]重物B下落到光電門F時(shí)的速度大小為若A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則滿足即8．不需要見(jiàn)解析【詳解】（2）[1]根據(jù)題意可知，鋼球P、Q轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中角速度相等，由公式