某同學(xué)在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，不慎將一條選擇好的紙帶的前面部分損壞了，他測出剩下的紙帶上各點(diǎn)間的距離，他測出并標(biāo)在紙帶上，如圖4-5-4所示.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的周期是0.02 s，重力加速度為9.8 m/s2.

圖4-5-4

(1)利用紙帶說明重錘(質(zhì)量為m kg)通過對應(yīng)于2、5兩點(diǎn)過程中機(jī)械能守恒.

(2)說明為什么得到的結(jié)果是重錘重力勢能的減少量ΔEp稍大于重錘動(dòng)能的增加量ΔEk？

思路點(diǎn)撥：今紙帶前面部分已損壞，仍可驗(yàn)證機(jī)械能守恒，只不過需要兩次運(yùn)用公式vn=，分別計(jì)算2、5兩點(diǎn)對應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度，然后計(jì)算出2、5兩點(diǎn)對應(yīng)過程的動(dòng)能增加量ΔEk和該過程的重力勢能減少量ΔEp，再比較兩者大小達(dá)到驗(yàn)證機(jī)械能守恒的目的.

解析：(1)重錘在對應(yīng)2、5兩點(diǎn)時(shí)的速度分別為v1= m/s=1.495 m/s

v2= m/s=2.06 m/s

則重錘在2、5兩點(diǎn)對應(yīng)過程的動(dòng)能增加量為

ΔEk=Ek2-Ek1=mv22-mv12

=m(v22-v12)=1.004m J

而重錘在該過程中下落的距離為

Δh=(3.18+3.56+3.94)×10-2 m=10.68×10-2 m

則重錘在該過程減少的重力勢能為

ΔEp=mg·Δh=1.047m J

在允許的實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)可以認(rèn)為ΔEk=ΔEp,即機(jī)械能守恒.

(2)因重錘拖著紙帶下落時(shí)，空氣阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的阻力做功而使重錘的機(jī)械能有損失，故重力勢能的減少量稍大于動(dòng)能的增加量.

答案：見解析

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)，主要步驟如下：
A．在桌面上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；
B．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn)，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套；
C．用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置D．記下D點(diǎn)的位置，讀出兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)；
D．按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩個(gè)彈簧測力計(jì)的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則作出合力F'；
E．只用一個(gè)彈簧測力計(jì)，通過繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F的圖示；
F．比較力F'和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論．
上述步驟中：
①有兩處遺漏了重要內(nèi)容，這兩個(gè)步驟的代號(hào)是：
C、E
C、E
；
②遺漏的內(nèi)容分別是
C中應(yīng)描下兩力的方向
C中應(yīng)描下兩力的方向
和
應(yīng)將結(jié)點(diǎn)拉至D點(diǎn)
應(yīng)將結(jié)點(diǎn)拉至D點(diǎn)
．
（2）某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖（a）所示的電路測量規(guī)格為“6V，0.5A”的小型直流電動(dòng)機(jī)中線圈的電阻（阻值約為幾歐姆），R0是阻值為3.0Ω的定值電阻．

①調(diào)節(jié)R時(shí)，應(yīng)控制電動(dòng)機(jī)
不轉(zhuǎn)動(dòng)
不轉(zhuǎn)動(dòng)
（轉(zhuǎn)動(dòng)或不轉(zhuǎn)動(dòng)）時(shí)讀出電流表、電壓表的示數(shù)．
②若電壓表示數(shù)是2.5V，電流表示數(shù)如上圖（b）所示，讀得電流表示數(shù)是
0.50
0.50
A．
③使用測得數(shù)據(jù)，計(jì)算電動(dòng)機(jī)線圈電阻為
2.0
2.0
Ω．該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸出的機(jī)械功率為
2.5
2.5
W．
④由于
電壓表內(nèi)阻
電壓表內(nèi)阻
（選填“電流表內(nèi)阻”或“電壓表內(nèi)阻”）的影響，測得的電動(dòng)機(jī)線圈電阻比實(shí)際值偏
小
小
（選填“大”或“小”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）某同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)
①該同學(xué)開始實(shí)驗(yàn)時(shí)情形如圖1所示，接通電源釋放紙帶．請指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤或不當(dāng)?shù)牡胤剑?BR>（i）
 
；（ii）
 
．
②該同學(xué)經(jīng)修改錯(cuò)誤后，在正確操作下，研究從靜止開始下落的物體所受阻力的情況，得到如圖2所示的紙帶（A、B、C、D、E均為相鄰的打點(diǎn)），測出A、C間的距離s1=14.77cm，點(diǎn)C、E間的距離s2=16.33cm．g=10m/s2．電源的頻率f=50Hz，重錘質(zhì)量為m=1.0kg，設(shè)重錘所受阻力大小不變．在從A下落到E的過程中，阻力大小表達(dá)式
 
．通過C點(diǎn)時(shí)的即時(shí)速度大小為
 
m/s．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
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（2）①某同學(xué)將多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋，選用“×10”的倍率測量某電阻時(shí)示數(shù)如圖3（該同學(xué)的操作均正確），為了讀數(shù)更加精確，請?jiān)谙铝胁襟E中選擇必須合理的步驟并按操作先后順序填在橫線上
 
．（填序號(hào)）
A．用小螺絲刀進(jìn)行機(jī)械調(diào)零
B．選用“×100”的倍率擋
C．選用“×l”的倍率擋
D．將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使表針指在最右端的零位置
E．將紅、黑表筆分別與待測電阻兩極接觸，重新測量
②某同學(xué)想用下列器材測量一電流表的內(nèi)電阻rA，要求測量時(shí)兩電表指針的偏轉(zhuǎn)均超過其一半．
A．待測電流表A（量程300μA，內(nèi)阻約為100Ω）
B．電壓表V（量程3V，內(nèi)阻RV=1kΩ）
C．電源E（電動(dòng)勢約4V，內(nèi)阻忽略不計(jì)）
D．定值電阻R1=10Ω
E．滑動(dòng)變阻器R2（0～20Ω，允許通過的最大電流2.0A）
F．開關(guān)S，導(dǎo)線若干
③在方框中畫出測量電路原理圖．
④電路接通后，正確測得電壓表讀數(shù)為2.8V，電流表讀數(shù)為280μA，則所測電流表內(nèi)阻rA=
 
．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

（1）某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)，主要步驟如下：
A．在桌面上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；
B．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn)，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套；
C．用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置D．記下D點(diǎn)的位置，讀出兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)；
D．按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩個(gè)彈簧測力計(jì)的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則作出合力F'；
E．只用一個(gè)彈簧測力計(jì)，通過繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F的圖示；
F．比較力F'和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論．
上述步驟中：
①有兩處遺漏了重要內(nèi)容，這兩個(gè)步驟的代號(hào)是：______；
②遺漏的內(nèi)容分別是______和______．
（2）某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖（a）所示的電路測量規(guī)格為“6V，0.5A”的小型直流電動(dòng)機(jī)
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中線圈的電阻（阻值約為幾歐姆），R0是阻值為3.0Ω的定值電阻．

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①調(diào)節(jié)R時(shí)，應(yīng)控制電動(dòng)機(jī)______（轉(zhuǎn)動(dòng)或不轉(zhuǎn)動(dòng)）時(shí)讀出電流表、電壓表的示數(shù)．
②若電壓表示數(shù)是2.5V，電流表示數(shù)如上圖（b）所示，讀得電流表示數(shù)是______A．
③使用測得數(shù)據(jù)，計(jì)算電動(dòng)機(jī)線圈電阻為______Ω．該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸出的機(jī)械功率為______W．
④由于______（選填“電流表內(nèi)阻”或“電壓表內(nèi)阻”）的影響，測得的電動(dòng)機(jī)線圈電阻比實(shí)際值偏______（選填“大”或“小”）．

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年廣東省肇慶市高三（上）期末物理試卷（解析版） 題型：填空題

（1）某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)，主要步驟如下：
A．在桌面上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；
B．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn)，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套；
C．用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置D．記下D點(diǎn)的位置，讀出兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)；
D．按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩個(gè)彈簧測力計(jì)的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則作出合力F'；
E．只用一個(gè)彈簧測力計(jì)，通過繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F的圖示；
F．比較力F'和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論．
上述步驟中：
①有兩處遺漏了重要內(nèi)容，這兩個(gè)步驟的代號(hào)是：    ；
②遺漏的內(nèi)容分別是    和    ．
（2）某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖（a）所示的電路測量規(guī)格為“6V，0.5A”的小型直流電動(dòng)機(jī)中線圈的電阻（阻值約為幾歐姆），R是阻值為3.0Ω的定值電阻．

①調(diào)節(jié)R時(shí)，應(yīng)控制電動(dòng)機(jī)    （轉(zhuǎn)動(dòng)或不轉(zhuǎn)動(dòng)）時(shí)讀出電流表、電壓表的示數(shù)．
②若電壓表示數(shù)是2.5V，電流表示數(shù)如上圖（b）所示，讀得電流表示數(shù)是    A．
③使用測得數(shù)據(jù)，計(jì)算電動(dòng)機(jī)線圈電阻為    Ω．該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸出的機(jī)械功率為    W．
④由于    （選填“電流表內(nèi)阻”或“電壓表內(nèi)阻”）的影響，測得的電動(dòng)機(jī)線圈電阻比實(shí)際值偏    （選填“大”或“小”）．

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科目：高中物理 來源：2011年廣東省江門市鶴山一中高考物理適應(yīng)性訓(xùn)練（解析版） 題型：解答題

（1）某同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)
①該同學(xué)開始實(shí)驗(yàn)時(shí)情形如圖1所示，接通電源釋放紙帶．請指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤或不當(dāng)?shù)牡胤剑?br />（i）______；（ii）______．
②該同學(xué)經(jīng)修改錯(cuò)誤后，在正確操作下，研究從靜止開始下落的物體所受阻力的情況，得到如圖2所示的紙帶（A、B、C、D、E均為相鄰的打點(diǎn)），測出A、C間的距離s1=14.77cm，點(diǎn)C、E間的距離s2=16.33cm．g=10m/s2．電源的頻率f=50Hz，重錘質(zhì)量為m=1.0kg，設(shè)重錘所受阻力大小不變．在從A下落到E的過程中，阻力大小表達(dá)式______．通過C點(diǎn)時(shí)的即時(shí)速度大小為______m/s．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（2）①某同學(xué)將多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋，選用“×10”的倍率測量某電阻時(shí)示數(shù)如圖3（該同學(xué)的操作均正確），為了讀數(shù)更加精確，請?jiān)谙铝胁襟E中選擇必須合理的步驟并按操作先后順序填在橫線上______．（填序號(hào)）
A．用小螺絲刀進(jìn)行機(jī)械調(diào)零
B．選用“×100”的倍率擋
C．選用“×l”的倍率擋
D．將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使表針指在最右端的零位置
E．將紅、黑表筆分別與待測電阻兩極接觸，重新測量
②某同學(xué)想用下列器材測量一電流表的內(nèi)電阻rA，要求測量時(shí)兩電表指針的偏轉(zhuǎn)均超過其一半．
A．待測電流表A（量程300μA，內(nèi)阻約為100Ω）
B．電壓表V（量程3V，內(nèi)阻RV=1kΩ）
C．電源E（電動(dòng)勢約4V，內(nèi)阻忽略不計(jì)）
D．定值電阻R1=10Ω
E．滑動(dòng)變阻器R2（0～20Ω，允許通過的最大電流2.0A）
F．開關(guān)S，導(dǎo)線若干
③在方框中畫出測量電路原理圖．
④電路接通后，正確測得電壓表讀數(shù)為2.8V，電流表讀數(shù)為280μA，則所測電流表內(nèi)阻rA=______．

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