（2014•浙江模拟）某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的频率为50
（2014•浙江模拟）某同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的频率为50Hz交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤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．
（1）他进行正确操作后挑选出一条点迹清晰的纸带，如图1所示，O点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计数点．他测量出各计数点到O点的距离h，并计算出各点的瞬时速度v，然后以
为纵轴、以下落距离h为横轴作图，画出的图象应是图中的______．
（2）他进一步分析，发现本实验存在较大误差．为此设计出用如图2所示的实验装置来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）记录挡光时间t，用毫米刻度尺测出AB之间的距离h，用游标卡尺测得小铁球的直径d．重力加速度为g．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．小铁球通过光电门时的瞬时速度v=
＝gh
＝gh，也可验证机械能守恒定律．
（3）比较两个方案，改进后的方案相比原方案的最主要的优点是：______．
（1）他进行正确操作后挑选出一条点迹清晰的纸带，如图1所示，O点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计数点．他测量出各计数点到O点的距离h，并计算出各点的瞬时速度v，然后以
| v2 |
| 2 |
（2）他进一步分析，发现本实验存在较大误差．为此设计出用如图2所示的实验装置来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）记录挡光时间t，用毫米刻度尺测出AB之间的距离h，用游标卡尺测得小铁球的直径d．重力加速度为g．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．小铁球通过光电门时的瞬时速度v=
[d/t]
[d/t]
．如果d、t、h、g存在关系式| d2 |
| 2t2 |
| d2 |
| 2t2 |
（3）比较两个方案，改进后的方案相比原方案的最主要的优点是：______．
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解题思路：（1）该实验利用小球经过光电门的平均速度来代替瞬时速度，根据功能关系可知该实验需要验证的关系式为：mgh=[1/2]mv2，由此可以求出该实验中需要验证的关系式．
（2）通过极短时间内的平均速度表示瞬时速度可以求出小铁球通过光电门的瞬时速度．若小球重力势能的减小量和动能的增加量相等，可验证机械能守恒定律．
（2）通过极短时间内的平均速度表示瞬时速度可以求出小铁球通过光电门的瞬时速度．若小球重力势能的减小量和动能的增加量相等，可验证机械能守恒定律．
（1）根据功能关系得：mgh＝
1
2mv2，因此有：
v2
2＝gh，由此可知在以
v2
2为纵轴、以下落距离h为横轴的图象中，图象为过原点的直线，故ABD错误，C正确．
故选：C．
（2）光电门测速度的原理是：利用通过极短时间内的平均速度表示瞬时速度，因此有：v＝
d
t；
根据功能关系得：mgh＝
1
2mv2，因此有：
v2
2＝gh，即若满足：
d2
2t2＝gh则机械能守恒．
（3）该实验产生误差的主要原因是空气阻力以及纸带与限位孔之间的摩擦力影响，因此实验进行改正之后的主要优点是：没有纸带与打点计时器间的摩擦影响，实验误差减小了．
故答案为：（1）C；（2）[d/t]，
d2
2t2＝gh；（3）没有纸带与打点计时器间的摩擦影响，实验误差减小了．
点评：
本题考点： 验证机械能守恒定律．
考点点评： 解答实验问题的关键是明确实验原理、实验目的，了解具体操作，同时加强应用物理规律处理实验问题的能力，注意图象斜率的含义，及有效数字的认识．
1年前
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1年前1个回答
你能帮帮他们吗