如图a所示，是利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验．（1）某同学的实验操作步骤如下：A．用天平测量出重锤的质量B．按图示的装置安装器件C．将打点计时器接到电源的直流输出端-高中物理-n多题

◎ 题干

如图a所示，是利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验．
（1）某同学的实验操作步骤如下：
A．用天平测量出重锤的质量
B．按图示的装置安装器件
C．将打点计时器接到电源的直流输出端上
D．接通电源后释放纸带，打出一条纸带
E．换用另外的纸带，重复步骤D
F．选取合适的纸带
G．测量所选纸带上某些点之间的距离
H．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能和它增加的动能，比较二者是否相等
请你指出：①以上实验步骤中一个可以不必要的操作步骤是______；②操作有错误的实验步骤是______．（填字母代号）
（2）某实验小组打出了三条纸带，但是由于实验操作不规范，三条打点纸带的第1个点和第2个点之间的距离都明显的不接近2mm，于是他们选择了如图b所示的一条点迹清晰且在一条直线上的纸带进行数据处理．他们首先在所选择纸带的前四个点的上
方标上1、2、3、4，在后面适当的位置又选取了5个连续点，分别标上A、B、C、D、E；然后他们设计了三种数据处理方案来验证机械能守恒定律．

魔方格

方案1：选择第1个点作为过程的起点，分别选择点B、C、D作为过程的终点，用刻度尺量出点A、B、C、D、E到第1个点的距离h₁、h₂、h₃、h₄、h₅，利用vn=

hn+1-hn-1

算出重锤运动到点B、C、D时的速度，比较“mgh_n和

”是否相等来验证机械能是否守恒．
方案2：选择第3个点作为过程的起点，分别选择点B、C、D作为过程的终点，用刻度尺量出点A、B、C、D、E到第3个点的距离h₁、h₂、h₃、h₄、h₅，再数出点B、C、D到第3个点的时间间隔数k，利用v_n=gkT算出重锤运动到点B、C、D时的速度，利用v₃=2gT求出打第3个点时重锤的速度，比较“mgh_n和（

）”是否相等来验证机械能是否守恒．
方案3：选择第3个点作为过程的起点，分别选择点B、C、D作为过程的终点，用刻度尺量出点A、B、C、D、E到第3个点的距离h₁、h₂、h₃、h₄、h₅，利用

hn+1-hn-1

算出重锤运动到点B、C、D时的速度，再测出第2个点到第4个点之间的距离S，利用v3=

求出打第3个点时重锤的速度，比较“mgh_n和（

）”是否相等来验证机械能是否守恒．
①你认为最合理的实验方案是______方案．
②你判断的理由是：______．
③利用你选择的数据处理方案，可求得D点对应的速度为v_D=______m/s（保留三位有效数字）．

◎ 答案

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◎ 解析

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◎ 知识点

根据n多题专家分析，试题“如图a所示，是利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验．（1）某同学的实验操作步骤如下：A．用天平测量出重锤的质量B．按图示的装置安装器件C．将打点计时器接到电源的直流输出端…”主要考查了你对【实验：验证机械能守恒定律】等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。

◎ 相似题

与“如图a所示，是利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验．（1）某同学的实验操作步骤如下：A．用天平测量出重锤的质量B．按图示的装置安装器件C．将打点计时器接到电源的直流输出端”考查相似的试题有：

● 利用打点计时器和如图的其他器材可以开展多项实验探究，其主要步骤如下：a、按装置安装好器材并连好电路．b、接通电源，释放纸带，让重锤由静止开始自由下落．c、关闭电源，取出 ● 在验证机械能守恒定律的实验中，质量为m的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻记数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s2．求：（1）该实验所需器 ● 用如图甲实验装置验证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．如图乙给出的是 ● 利用“验证机械能守恒定律”的实验装置也可以测量重物运动的速度和加速度，如图是质量为m的重物自由下落过程中打点计时器在纸带上打出的一系列点，选取一条符合实验要求的纸带 ● （1）图（a）为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图，现有的器材为：铁架台、电磁打点计时器、纸带、复写纸、直尺、带铁夹的重物．为完成本实验，除了所给的器材，还需要4～6V___