《2025年赢在微点物理》

[典例1]　某项目研究小组的同学要探究重锤下落过程中的重力势能与动能变化之间的对应关系，由此他们借助于铁架台和电磁打点计时器组装了如图甲所示的实验装置。
(1)电磁打点计时器所用电源是________（填“交流电源”或“直流电源”），工作电压约为________V。
(2)探究过程中需要直接测量的物理量是________，通过计算得到的物理量是________。（均填选项字母）
A. 重锤质量
B. 重力加速度
C. 重锤下落的高度
D. 与下落高度对应的重锤的瞬时速度
(3)设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g。图乙是实验得到的一条纸带，A、B、C、D、E为相邻的连续点。根据测得的$x_{1}$、$x_{2}$、$x_{3}$、$x_{4}$，写出重锤由B点到D点重力势能减少量的表达式____________，动能增加量的表达式____________。由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增加量总是________（填“大于”“等于”或“小于”）重力势能的减少量。

答案：
(1)交流电源　8
(2)C　　D　　
(3)$mg(x_{3}-x_{1})$ $\frac{mx_{4}(x_{4}-2x_{2})}{8T^{2}}$　小于

[典例2]　某同学用落体法验证机械能守恒定律，装置如图甲所示。
(1)实验装置中一处明显的错误是______________________________。
(2)正确接好实验装置进行实验，实验打出的一条纸带如图乙所示，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为$x_{A}$、$x_{B}$、$x_{C}$。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T，重物的质量为m，从打下O点到打下B点的过程中，重物的重力势能减少量$\Delta E_{p}=$________，动能增加量$\Delta E_{k}=$____________。（均用已知物理量符号表示）
(3)该同学通过测量出该纸带上各计数点到起始点O的距离h，算出各计数点对应的速度v，然后以h为横轴、以$\frac{v^{2}}{2}$为纵轴作出了如图丙所示的图像，图线的斜率等于________。由于图线没有过原点，他又检查了几遍，发现测量和计算都没有出现问题，其原因可能是______________________________。

答案：
(1)打点计时器错接在直流电源上　
(2)$mgx_{B}$ $\frac{m(x_{C}-x_{A})^{2}}{8T^{2}}$
(3)重力加速度g　先释放重物，后接通打点计时器，致使计时器打点时，重物已经具有了一定的速度