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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1中未标出），计数点间的距离如图所示．已知m1=50g、m2=150g，则（g取9.8m/s2，结果保留两位有效数字）
    （1）在纸带上打下记数点5时的速度v=
    2.4
    2.4
    m/s；
    （2）在打点0～5过程中系统动能的增量△EK=
    0.576
    0.576
    J，
    系统势能的减少量△EP=
    0.588
    0.588
    J，由此得出的结论是
    在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒
    在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒
    ；
    （3）若某同学作出
    12
    v2-h    图象如图2，则当地的实际重力加速度g=
    9.7
    9.7
    m/s2．
    分析：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
    纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．
    对于物理量线性关系图象的应用我们要从两方面：1、从物理角度找出两变量之间的关系式2、从数学角度找出图象的截距和斜率，两方面结合解决问题．
    解答：解：（1）利用匀变速直线运动的推论
    v5=
    x46
     t46 
    =
    (0.2160+0.2640)m
    2×0.1s
    =2.4m/s
    （2）系统动能的增量△EK=Ek5-0=
    1
    2
    （m1+m2）v52=0.576 J．
    系统重力势能减小量△Ep=（m2-m1）gh=0.1×9.8×0.6000m J=0.588 J
    在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒
    （3）由于△EK=Ek5-0=
    1
    2
    （m1+m2）v52=△Ep=（m2-m1）gh
    由于（m1+m2）=2（m2-m1）
    所以得到：
    1
    2
    v2=
    g
    2
    h
    所以
    1
    2
    v2-h    图象的斜率k=
    g
    2

    g=9.7m/s2．
    故答案为：（1）2.4
    （2）0.576，0.588，在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒
    （3）9.7
    点评：该题的研究对象是系统，要注意m1和m2的重力势能的变化情况．
    利用
    1
    2
    v2-h图线处理数据，（m1+m2）=2（m2-m1），那么
    1
    2
    v2-h图线的斜率就等于
    g
    2
    ．
    直线图象中斜率和截距是我们能够利用的信息．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．物体m1用一轻绳绕过定滑轮与m2相连．现将m2从高处由静止开始释放下落一定的高度h，带着m1向上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，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个打点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．已知m1=50g、m2=150g，则（不计纸带的质量，g取9.8m/s2结果保留两位有效数字）



    （1）在纸带上打下记数点5时m1、m2的速度v=
    2.4
    2.4
     m/s；
    （2）在打下0～～5点过程中系统动能的增量△Ek=
    0.58
    0.58
     J，系统势能的减少量△Ep=
    0.60
    0.60
     J；由此得出的结论是：在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒．
    （3）若某同学作出
    v22
    -h图象如图，由图可算得重力加速度g=
    9.7
    9.7
     m/s2．
    （4）查资料发现：（3）问中算得的重力加速度比当地重力加速度小，主要原因是
    存在阻力，导致增加的速度偏小
    存在阻力，导致增加的速度偏小
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    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）若图中用的是电火花打点计时器，则应使用
     

    A．4～6V直流电源和复写纸      B．4～6V交流电源和墨粉纸
    C．220V直流电源和复写纸       D．220V交流电源和墨粉纸
    （2）在打点0～5过程中系统动能的增量△EK=
     
    J，系统势能的减少量△EP=
     
    J，由此得出的结论是
     
    ；
    （3）若某同学作出
    v22
    -h图象如图，则当地的实际重力加速度g=
     
    m/s2．
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网用如图实验装置验证机械能守恒定律．通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，通过与之相连的毫秒计时器（图中未画出）记录下挡光时间t，测出AB之间的距离h．实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束．
    （1）为了验证机械能守恒定律，还需要测量下列哪些物理量
     
    （填选项前的字母）
    A．A点与地面间的距离H         B．小铁球的直径d
    C．小铁球从A到B的下落时间tAB D．小铁球的质量m
    （2）小铁球通过光电门时的瞬时速度v=
     
    ．若下落过程中机械能守恒，则h与
    1t2
    的关系式为h=
     
    ．

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    科目：高中物理 来源：2012届江苏省高三高考压轴物理试卷（带解析） 题型：实验题

    （10分）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，计数点间的距离如图所示，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），．已知m1=" 50g" 、m2="150g" ，则（取g=9.8m/s2，结果保留三位有效数字）

    （1）在纸带上打下记数点5时的速度v =       m/s；
    （2）在打点0~5过程中系统动能的增量△EK =     J，系统势能的减少量△EP =      J，由此得出的结论是                     ；
    （3）若某同学作出图象如图，则当地的实际重力加速度g =     m/s2．

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    科目：高中物理 来源：2013-2014学年陕西省等五校高三第一次模拟考试理综物理试卷（解析版） 题型：实验题

    （8分）用如图实验装置验证m 1 、m 2组成的系统机械能守恒。m 2从高处由静止开始下落，m 1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个打下的点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m 1= 50g 、m 2 =150g ，则（计算结果保留两位有效数字）

    ①在纸带上打下记数点5时的速度v? = ????? m/s；

    ②在记数点0～5过程中系统动能的增量△EK =????? J.为了简化计算,设g =10m/s2,则系统势能的减少量△EP =?????? J；

    ③在本实验中,若某同学作出了图像,如右下图，h为从起点量起的长度,则据此得到当地的重力加速度g = ??????? m/s2。

     

     

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