12．在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，某小組按照正確的操作得到一條紙帶，如圖．其中O是起始點(diǎn)，A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)．用毫米刻度尺測(cè)量O到A、B、C各點(diǎn)的距離，并記錄在圖中，單位：cm （已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50HZ，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間=9.80 m/s2，重錘質(zhì)量為m，計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）．

（1）這三個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是OC段的讀數(shù)，應(yīng)記作15.70cm．
（2）甲同學(xué)用重錘在OB段的運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，他用AC段的平均速度作為B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度vB，則求得該過(guò)程中重錘的動(dòng)能的增加量為1.20m，重力勢(shì)能的減少量為1.22m．這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使動(dòng)能的增加量＜重力勢(shì)能的減少量（選填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）乙同學(xué)根據(jù)同一條紙帶，同一組數(shù)據(jù)，也用重錘在OB段的運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，他將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)O記為第1個(gè)點(diǎn)，圖中的B是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第9個(gè)點(diǎn)．因此他用v=gt計(jì)算與B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度vB，得到動(dòng)能的增加量為1.23m，這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使動(dòng)能的增加量＞重力勢(shì)能的減少量．
（4）上述兩種處理方法中，你認(rèn)為合理的是甲同學(xué)所采用的方法（填“甲”或“乙”）

分析 毫米刻度尺最小刻度是1mm，所以需要估讀到下一位．
動(dòng)能的增加量：$\frac{1}{2}$mv2，勢(shì)能的減小量：mgh；由于物體下落過(guò)程中存在摩擦阻力，因此動(dòng)能的增加量小于勢(shì)能的減小量．

解答 解：（1）毫米刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度，要求估讀即讀到最小刻度的下一位．
這三個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是OC段：15.7，應(yīng)記作15.70cm=0.1570m．
（2）中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度來(lái)求B的速度大�。�
vB=$\frac{{\;x}_{AC}}{2T}$=1.55m/s
該過(guò)程中重錘的動(dòng)能增加量EkB=$\frac{1}{2}$m${v}_{B}^{2}$-0=1.20m
重力勢(shì)能減小量△Ep=mgh=9.8×0.1242m J=1.22m
由于物體下落過(guò)程中存在摩擦阻力，這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使△Ek＜△Ep．
故填：大于；因?yàn)橛心Σ辽鸁�，減少的重力勢(shì)能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
（3）因?yàn)橹劐N質(zhì)量為m，
重錘的動(dòng)能為 EkB=$\frac{1}{2}$m${v}_{B}^{2}$=$\frac{1}{2}$m（gt）2=1.23m，
即：重力勢(shì)能的減少量小于動(dòng)能的增加量，原因是：v是按照自由落體計(jì)算的，實(shí)際運(yùn)動(dòng)不是自由落體運(yùn)動(dòng)，有阻力，對(duì)應(yīng)的下落高度比實(shí)際測(cè)得的高度要大．
這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使△Ek＞△Ep．
（4）上述兩種處理方法中，合理的是甲．
故答案為：（1）OC，15.70；
（2）1.20m，1.22m，＜；
（3）1.23m，＞．
（4）甲．

點(diǎn)評(píng) 紙帶問(wèn)題的處理時(shí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的問(wèn)題．我們可以紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度．
要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

2．利用如圖1所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)．

（1）除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫(xiě)紙）、交流電源、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)外，在下面的器材中，必須使用的還有AC．（選填器材前的字母）
A．大小合適的鐵質(zhì)重錘
B．體積較大的木質(zhì)重錘
C．刻度尺
D．游標(biāo)卡尺
E．秒表
（2）如圖2實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶．在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測(cè)得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC．重錘質(zhì)量用m表示，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T．從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過(guò)程中，重錘重力勢(shì)能的減少量△Ep=mghB，動(dòng)能的增加量△Ek=$\frac{m（{h}_{C}-{h}_{A}）^{2}}{8{T}^{2}}$．
（3）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，下列實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理正確的是ABD
A．釋放重錘前，使紙帶保持豎直
B．做實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再釋放重錘
C．為測(cè)量打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下某點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，可測(cè)量該點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，再根據(jù)公式v=$\sqrt{2gh}$計(jì)算，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?br />D．用刻度尺測(cè)量某點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，利用公式mgh計(jì)算重力勢(shì)能的減少量，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?br />（4）某同學(xué)在紙帶上選取計(jì)數(shù)點(diǎn)后，測(cè)量它們到起始點(diǎn)O的距離h，并計(jì)算出打相應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，通過(guò)描繪v2-h圖象去研究機(jī)械能是否守恒．若實(shí)驗(yàn)中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的v2-h圖象是圖3的哪一個(gè)A．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

3．如圖所示，一水平固定桿上套有兩個(gè)繩套，兩繩套另一端連接于O點(diǎn)，且互相垂直．兩繩套長(zhǎng)OA=OB，將一重物通過(guò)細(xì)繩懸掛于O點(diǎn)，在細(xì)繩上C點(diǎn)施加一水平向右的力F，使重物緩慢上升，直到OC段與AO在一條直線上，此過(guò)程兩繩套始終保持與桿相對(duì)靜止．不計(jì)細(xì)繩和繩套的重力，這個(gè)過(guò)程中（　　）
A．AO繩套上的張力變小
B．OC段繩上的張力變大
C．桿對(duì)B繩套的摩擦力保持不變
D．桿對(duì)A、B兩繩套作用力的合力保持不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

20．用如圖所示裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，輕繩兩端系著質(zhì)量相等的物體A、B，物體B上放一金屬片C，鐵架臺(tái)上固定一金屬圓環(huán)，圓環(huán)處在物體B的正下方．系統(tǒng)靜止時(shí)，金屬片C與圓環(huán)間的高度為h，由此釋放，系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．當(dāng)物體B穿過(guò)圓環(huán)時(shí)，金屬片C被擱置在圓環(huán)上，兩光電門固定在鐵架臺(tái)P1、P2處，通過(guò)電子計(jì)時(shí)器可測(cè)出物體B通過(guò)P1、P2這段距離的時(shí)間．
（1）若測(cè)得P1、P2之間的距離為d，物體B通過(guò)這段距離的時(shí)間為t，則物體B剛穿過(guò)圓環(huán)后的速度v=$\fraco6vcqae{t}$．
（2）若物體A、B的質(zhì)量均用M表示，金屬片C的質(zhì)量用m表示，重力加速度為g，該實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了等式mgh=$\frac{1}{2}$（2M+m）v2成立，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
（3）本實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量?jī)x器除刻度尺、光電門、電子計(jì)時(shí)器外，還需要天平．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

7．如圖所示，物體在水平外力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)外力F由圖示位置逆時(shí)針轉(zhuǎn)到豎直位置的過(guò)程中，物體仍保持靜止，則在此過(guò)程中，靜摩擦力可能為（　　）
A．0B．FC．2FD．$\frac{1}{3}$F

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

17．在熱力學(xué)中有一種循環(huán)過(guò)程叫做焦耳循環(huán)．它由兩個(gè)等壓過(guò)程和和兩個(gè)絕熱過(guò)程組成．圖示為一定質(zhì)量的理想氣體的焦耳循環(huán)過(guò)程（A→B→C→D→A）．已知某些狀態(tài)的部分參數(shù)如圖所示（見(jiàn)圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)）．
①已知狀態(tài)A的溫度TA=600K，求狀態(tài)C的溫度TC．
②若已知A→B過(guò)程放熱Q=90J，求B→C過(guò)程外界對(duì)氣體做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

4．如圖所示，一豎直擋板固定在水平地面上，圖甲用一斜面將一質(zhì)量為M的光滑球頂起，圖乙用一$\frac{1}{4}$ 圓柱體將同一光滑球頂起；當(dāng)斜面或$\frac{1}{4}$圓柱體緩慢向右推動(dòng)的過(guò)程中，關(guān)于兩種情況下?lián)醢逅艿膲毫Γ铝姓f(shuō)法正確的是（　�。�
A．圖甲擋板所受的壓力減小
B．圖甲擋板所受的壓力增大
C．圖乙中擋板所受的壓力減小
D．圖乙中擋板所受的壓力先減小后增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

1．如圖所示，容器內(nèi)盛有水，器壁AB呈傾斜狀．有一個(gè)小物塊P處于圖示狀態(tài)，并保持靜止?fàn)顟B(tài)，則該物體受力情況正確的是（　　）
A．P可能只受一個(gè)力作用B．P可能只受三個(gè)力作用
C．P不可能只受二個(gè)力D．P不是受到二個(gè)力就是受到四個(gè)力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

2．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：質(zhì)量m=1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖所示（相鄰記數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s），長(zhǎng)度單位cm，那么打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下記數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB=0.98m/s；從起點(diǎn)O到打下記數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中重力勢(shì)能減少量是△Ep=0.49J，此過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量△Ek=0.48J（g取9.8m/s2，所有結(jié)果保留兩位有效數(shù)字．）；通過(guò)計(jì)算，數(shù)值上△Ep＞△Ek（填“＞”“=”或“＜”），最后得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是在誤差允許的范圍內(nèi)，重物的機(jī)械能守恒．

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同步練習(xí)冊(cè)答案