15．用如圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律．已知打點計時器打點頻率f=50 Hz．

（1）實驗中得到的一條紙帶如圖乙所示，第一個打點櫟記為D，選擇點跡清晰且便于測量
的連續(xù)5個點，標為A、B、C、D、E，測出A、C、E到O點的距離分別為d1=9.51cm、d2=15.71cm、d3=23.47cm．重物質量為0.5 kg，當 地重力加速度g=9.80 m/s2．現(xiàn)選取重 物在OC段的運動進行數(shù)據(jù)處理，則OC段重力勢能減少量為0.77J，動能增加量為0.76J（計算結果均保留兩位有效數(shù)字）．
（2）如果測得紙帶上第一個和第二個打點間的距離大約是6mm，出現(xiàn)這種情況可能的原因是C．
A．重錘的質量過大
B．電源電壓偏大
C．先釋放紙帶后接通打點計時器
D．打點計時器沒有豎直固定．

分析 （1）紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度．從而求出動能．根據(jù)功能關系由下落的高度可得重力勢能的減小量，得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值
（2）根據(jù)實驗的原理分析紙帶上第一個和第二個打點間的距離大約是6mm的可能原因．

解答 解：（1）由題意可得物體由O到C的過程中，重物高度下降了：$dm7tbcr_{2}^{\;}$=15.71cm，故重力勢能的減小量：△EP=mg△h=0.5×9.8×0.1571J≈0.77J；
C點速度${v}_{C}^{\;}=\frac{98viz4j_{3}^{\;}-dzaqoa3_{1}^{\;}}{4T}=\frac{0.2347-0.0951}{0.08}m/s=1.745m/s$
動能增加量$△{E}_{K}^{\;}=\frac{1}{2}m{v}_{C}^{2}-0=\frac{1}{2}×0.5×（1.745）_{\;}^{2}$=0.76J
（2）打點的同時紙帶開始下落，則1、2兩點間的距離接近2mm，如果1、2兩點間的距離為6mm，這是由于先釋放紙帶后解題電源造成的，故選C
故答案為：（1）0.77，0.76；（2）C．

點評 紙帶問題的處理是力學實驗中常見的問題．我們可以紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

17．在“探究物體外力一定時，加速度與物體質量的關系”實驗中，

（1）．應用的是A
A．控制變量法           B．等效替代法
C．理論推導法           D．理想實驗法
（2）．實驗裝置的示意圖如圖a所示，細線的一端系在小車上，細線跨過滑輪，另一端系一小砂桶，實驗時，保持小車的質量不變，改變砂桶的質量．
實驗時得到一條紙帶，如圖b所示，取A為測量原點xA=0.0cm，B、D、F各點的測量坐標分別為xB=4.1cm，xD=12.9cm，xF=22.5cm．C、E點坐標漏測量．已知打點計時器每0.02s打一個點，則打點計時器記錄E點時小車的速度vE=2.4m/s，小車運動的加速度a=5.0m/s2．（結果保留兩位有效數(shù)字）
分析多次實驗的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，小車的質量M越大，加速度a越小，似乎成反比關系，為了驗證猜想是否正確，某同學建立坐標軸系，描點作圖驗證，如圖c所示．可見他是取小車質量的倒數(shù)建立橫坐標的．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．如圖所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)為n1=1000匝，副線圈匝數(shù)為n2=200匝，將原線圈接在u=311sin 100πt V的交流電壓上，電阻R=88Ω，電流表A為理想電表．下列推斷正確的是（　　）
A．交變電流的頻率為10 Hz
B．穿過原、副線圈磁通量的變化率不相等
C．電流表A的示數(shù)為0.5$\sqrt{2}$A
D．變壓器的輸入功率是22 W

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

3．用一段長為80cm的金屬絲做“測定金屬的電阻率”的實驗．
（1）用多用電表粗測電阻絲的電阻，結果如圖甲所示，由此可知電阻絲電阻的測量值約為6.0Ω．
（2）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，結果如圖乙所示，由此可知金屬絲直徑的測量結果為0.934mm．
（3）在用電壓表和電流表測金屬絲的電阻時，提供下列供選擇的器材：
A．直流電源（電動勢約為4.5V，內阻很�。�
B．電壓表（量程3V，內阻約3kΩ）
C．電壓表（量程15V，內阻約15kΩ）
D．電流表（量程0.6A，內阻約0.125Ω）
E．電流表（量程3A，內阻約0.025Ω）
F．滑動變阻器（阻值范圍0～15Ω，最大允許電流1A）
G．滑動變阻器（阻值范圍0～200Ω，最大允許電流2A）
H．開關、導線．
要求有較高的測量精度，并能測得多組數(shù)據(jù)，在供選擇的器材中，電流表應選擇D，電壓表應選擇B，滑動變阻器應選擇F．（填字母代號）

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

10．如圖1所示，有人對“利用頻閃照相研究平拋運動規(guī)律”裝置進行了改變，在裝置兩側都裝上完全相同的斜槽A、B，但位置有一定高度差，白色與黑色的兩個相同的小球都從斜槽某位置由靜止開始釋放．實驗后對照片做一定處理并建立直角坐標系，得到如圖所示的部分小球位置示意圖．（g取10m/s2）

（1）觀察改進后的實驗裝置可以發(fā)現(xiàn)，斜槽末端都接有一小段水平槽，這樣做的目的是保證小球拋出時的速度在水平方向．
（2）根據(jù)部分小球位置示意圖（如圖2），下列說法正確的是AB
A．閃光間隔為0.1s
B．A球拋出點坐標（0，0）
C．B球拋出點坐標（0.95，0.50）
D．兩小球作平拋運動的水平速度大小不等．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

20．如圖1所示，某同學利用如圖所示的裝置，求重物做自由落體運動的加速度和某一時刻的瞬時速度．
（1）讓重錘拉著一條紙帶自由下落，通過打點計時器在紙帶上打點，若要完成該實驗，除圖中的實驗器材外，必需的器材還有B（填字母序號）   
A．天平         B．刻度尺         C．秒表
（2）選取一條符合實驗要求的紙帶如圖2所示，O為第一個點，A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點，已知每相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔是0.1s，則B點的速度vB=0.384m/s，加速度a=0.380m/s2．（結果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．關于路程和位移的說法正確的是（　�。�
A．路程和位于都是矢量
B．路程是標量，位移是矢量
C．路程和位移都可以用來表示物體位置的變化
D．做直線運動的物體，位移一定等于路程

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．下列五幅圖分別對應五種說法，其中正確的是（　�。�
A．
小草上的露珠呈球形是由于液體表面張力的作用
B．
分子間的距離為r0時，分子勢能處于最小值
C．
微粒運動就是物質分子的無規(guī)則熱運動，即布朗運動
D．
食鹽晶體的物理性質沿各個方向都是一樣的
E．
猛推活塞，密閉的氣體溫度升高，壓強變大，外界對氣體做正功

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

5．如圖甲所示，在“探究功與速度變化的關系”的實驗中，主要過程如下：
A．設法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、…；
B．分析紙帶，求出橡皮筋做功使小車獲得的速度v1、v2、v3、…；
C．作出W-v圖象；
D．分析W-v圖象．如果W-v圖象是一條直線，表明W∝v；如果不是直線，可考慮是
否存在W∝v2、W∝v3、W∝$\sqrt{v}$等關系．
（1）實驗中得到的一條如圖乙所示的紙帶，求小車獲得的速度應選CD（選填“AB”或“CD”）段來計算．

（2）關于該實驗，下列說法正確的有ACD
A．通過增加橡皮筋的條數(shù)可以使橡皮筋對小車做的功成整數(shù)倍增加
B．通過改變小車質量可以改變橡皮筋對小車做的功
C．每次實驗中，橡皮筋拉伸的長度必需保持一致
D．先接通電源，再讓小車在橡皮筋的作用下彈出
（3）在該實驗中，打點計時器正常工作，紙帶足夠長，點跡清晰的紙帶上并沒有出現(xiàn)一段等間距的點，造成這種情況的原因可能是沒有平衡摩擦力或木板的傾角過大或過小．（寫出一條即可）

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