用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種，重錘從高處由靜止開始落下，重錘從拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點的痕跡進行測量，即可驗證機械能定恒定律．

（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件
B．將打點計時器接到電源的直流輸出端上
C．用天平測量出重錘的質量
D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關打出一條紙帶
E．測量打出的紙帶上某些點之間的距離
F．根據測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能
指出其中沒有必要進行的步驟是

C

C

；操作不恰當的步驟是

BD

BD

．
（2）利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數值．如圖所示，根據打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續五個點A、B、C、D、E，測出A點距起始點O的距離為s₀，點A、C間的距離為s₁，點C、E間的距離為s₂，使用交流電的頻率為f，則根據這些條件計算重錘下落的加速度a的表達式：a=

1

4

(S2-S1)f2

1

4

(S2-S1)f2

．
（3）在驗證機械能守恒定律的實驗中發現，重錘減少的重力勢能總是大于重錘動能的增加，
其原因主要是因為在重錘下落過程中存在著阻力的作用，可以通過該實驗裝置測定該阻力的大小．若已知當地重力加速度的值為g，還需要測量的物理量是

重錘的質量m

重錘的質量m

．試用這些物理量和紙帶上的測量數據表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小為F=

mg-

m

4

(S2-S1)f2

mg-

m

4

(S2-S1)f2

．

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用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量、分析，即可驗證機械能守恒定律．
（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將打點計時器接到電源的“直流”上；
C．先釋放紙帶，再接通電源打出一條紙帶；
D．測量紙帶上某些點間的距離；
E．根據測量的結果，分別計算重錘下落過程中減少的重力勢能和增加的動能．
其中操作不當的步驟是：

 

（填選項對應的字母）
（2）正確操作后打出的紙帶如圖所示，根據打出的紙帶，選取紙帶上連續的五個點A、B、C、D、E，測出AC的距離為s₁，CE的距離為s₂，打點的頻率為f，根據這些條件，計算打C點時重錘下落的速率v_c=

 

（3）實驗中發現，重錘減小的重力勢能大于重錘動能的增量，其主要原因是在重錘下落的過程中存在阻力作用（設阻力恒定），可以通過該實驗裝置測阻力的大�。�若已知當地重力加速度為g，重錘的質量為m．試用這些物理量和上圖紙帶上的數據符號表示出重錘在下落過程中受到的阻力大小F=

 

．

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用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始落下，重錘上拖著的紙帶通過電磁打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點的痕跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律．

（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將電磁打點計時器接到電源的交流輸出端上；
C．用天平測量出重錘的質量；
D．先釋放懸掛紙帶的夾子，后接通電源開關打出-條紙帶；
E．測量打出的紙帶上某些點之間的距離；
F．根據測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．
指出其中沒有必要或不恰當的操作步驟是：（將其選項對應的字母填寫在空行內）沒有必要的操作步驟是：

C

C

不恰當的操作步驟是：

D

D

（2）利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數值．如圖所示，根據打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續五個點A、B、C、D、E，測量出A點距起始點O距離為S₀，點A、C間的距離為S₁，點C、E間的距離為S₂，使用交流電的頻率為f，則根據這些條件計算重錘下落的加速度a的表達式為：a=

(S2-S1)f2

4

(S2-S1)f2

4

．
（3）在驗證機械能守恒定律的實驗中發現，重錘減少的重力勢能總是大于重錘增加的動能，其原因主要是重錘下落過程中存在著阻力的作用．可以通過該實驗裝置測定該阻力的大小，若已知當地的重力加速度值是g，還需要測量的物理量是：

M

M

試用這些數據和紙帶上的測量數據表示出重錘下落的過程中受到的平均阻力大小F為：F=

mg-m

(S2-S1)f2

4

mg-m

(S2-S1)f2

4

．

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用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶的點痕進行測量，即可驗證機械能守恒定律．
（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；
C．釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關打出一條紙帶；
D．測量紙帶上某些點間的距離；
E．根據測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．
操作不當的步驟是

BC

BC

（將其選項對應的字母填在空行內）
（2）根據紙帶算出相關各點的速度v，量出下落距離h，則以

v2

2

為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應是圖中的

C

C

．

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用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．實驗所用的電源為學生電源，能輸出電壓為6V的交流電和直流電．重錘從高處由靜止開始下落，打點計時器在重錘拖著的紙帶上打出一系列的點，對紙帶上某些點的點間距離進行測量，即可驗證機械能守恒定律．
（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；
C．用天平測出重錘的質量；
D．先釋放懸掛紙帶的夾子，后接通電源開關，打出一條紙帶；
E．測量紙帶上某些點的點間距離；
F．根據測量的結果，計算重錘下落過程中重力勢能的減少量是否等于動能的增加量．
沒有必要或者操作不當的步驟是

BCD

BCD

．（填選項對應的字母）
（2）在上述驗證機械能守恒定律的實驗中發現：
重錘重力勢能的減小量總是

大于

大于

 （填“大于”、“小于”、或“等于”）重錘動能的增加量，其原因主要是

在重錘下落的過程中存在阻力作用

在重錘下落的過程中存在阻力作用

．

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一、選擇題

題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

答案

D

B

B

C

B

AD

BD

AD

CD

二、實驗題

10．B；BD；細線與水平軌道平面的夾角 θ ；tanθ；

11．（1）步驟B是錯誤的。應該接到電源的交流輸出端。

步驟C是錯誤的。應該先接通電源，待打點穩定后再釋放紙帶。

（2）　　　　

（3）重錘的質量m ，

三、計算題

12．；

13、  解析：由功能關系可知：力做的功等于A的動能的增

    加和重力勢能的增加，即

    物塊從A點到B點，上升的高度

    繩子在力F方向移動的距離

    代入數據，由以上幾式解得：

13．（1）小球從ABC軌道下滑，機械能守恒，設到達C點時的速度大小為。則：      …

       小球能在豎直平面內做圓周運動，在圓周最高點必須滿足：             

聯立并代入數據得：                                 

   （2）若，小球過C點后做平拋運動，設球經C點時的速度大小為，則擊中E點時：

豎直方向：                          水平方向：                                    

由機械能守恒有：

聯立并代入數據得      .

16． 質點的運動可分為三個過程：

第一過程：質點做平拋運動。設繩即將伸直時，繩與豎直方向的夾角為，如圖30所示，則，

，其中

聯立解得。

第二過程：繩繃直過程。繩棚直時，繩剛好水平，如圖30所示.由于繩不可伸長，故繩繃直時，V₀損失，質點僅有速度V_⊥，且。

第三過程：小球在豎直平面內做圓周運動。設質點到達O點正下方時，速度為V′，根據機械能守恒守律有：

設此時繩對質點的拉力為T，則，聯立解得：。