如下甲、乙兩圖是使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的裝置示意圖,已知該打點(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率為50Hz.
(1)請(qǐng)比較兩圖,哪個(gè)圖的裝置較好?簡(jiǎn)要說(shuō)明理由.
 

(2)某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如下圖丙,其中O是起始點(diǎn),A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的連續(xù)的3個(gè)點(diǎn).該同學(xué)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).該同學(xué)用重錘在OB段的運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,則該段重錘重力勢(shì)能的減少量為
 
,而動(dòng)能的增加量為
 
(數(shù)據(jù)均保留3位有效數(shù)字,重錘質(zhì)量用m表示).
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分析:(1)實(shí)驗(yàn)裝置要符合事物發(fā)展邏輯,要有利于操作和減小實(shí)驗(yàn)誤差,在明確實(shí)驗(yàn)原理的情況下奔著這個(gè)原則即可求解
(2)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,從而求出動(dòng)能.根據(jù)功能關(guān)系得重力勢(shì)能減小量等于重力做功的數(shù)值.
解答:解:(1)甲.
理由:①因?yàn)橛脢A子固定紙帶,可以避免乙圖中用手握住紙帶的弊端,一方面,由于手的抖動(dòng)會(huì)造成紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)跡被拖長(zhǎng)或位置不能確定;另一方面,用夾子固定紙帶,便于將紙帶調(diào)整為豎直方向,以避免紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔之間產(chǎn)生過(guò)大的摩擦
②重物應(yīng)選用密度較大的材料,可以減小空氣影響
③電火花計(jì)時(shí)器比電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的阻力小
(2)重力勢(shì)能減小量△Ep=mgh=9.8×0.1242m J=1.22m  J.
利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論
vB=
x0C
t0C
=1.55m/s
EkB=
1
2
mvB2=1.20m  J
故答案為:(1)甲:①因?yàn)橛脢A子固定紙帶,可以避免乙圖中用手握住紙帶的弊端,一方面,由于手的抖動(dòng)會(huì)造成紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)跡被拖長(zhǎng)或位置不能確定;另一方面,用夾子固定紙帶,便于將紙帶調(diào)整為豎直方向,以避免紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔之間產(chǎn)生過(guò)大的摩擦
②重物應(yīng)選用密度較大的材料,可以減小空氣影響
③電火花計(jì)時(shí)器比電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的阻力小
(2)1.22m,1.20m.
點(diǎn)評(píng):熟練應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律處理問(wèn)題,要知道重物帶動(dòng)紙帶下落過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程和能量守恒,明確功能關(guān)系.
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:閱讀理解

甲、乙兩同學(xué)做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn),甲同學(xué)在筆記本上寫(xiě)下如下實(shí)驗(yàn)步驟:
A.在桌面上放好長(zhǎng)木板,在無(wú)滑輪的一端固定電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,將紙帶固定的小車(chē)上,并使紙帶穿過(guò)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔.
B.用細(xì)線的一端拴住小車(chē),細(xì)線的另一端跨過(guò)木板上的定滑輪掛上鉤碼,將小車(chē)放在靠近電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端的木板上.
C.用導(dǎo)線將電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到6V直流電源上.
D.放開(kāi)小車(chē),接通電源,讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)后使電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn).
E.打開(kāi)電鍵,取下紙帶,測(cè)量和分析紙帶.
乙同學(xué)檢查了甲同學(xué)擬定的實(shí)驗(yàn)步驟,發(fā)現(xiàn)有兩處錯(cuò)誤.請(qǐng)你代他糾正甲同學(xué)的錯(cuò)誤:
錯(cuò)誤1:
電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能接直流電源,而應(yīng)該接6V交流電源
電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能接直流電源,而應(yīng)該接6V交流電源

錯(cuò)誤2:
應(yīng)先合上電鍵再放開(kāi)小車(chē),而不是先放開(kāi)小車(chē)再合上電源
應(yīng)先合上電鍵再放開(kāi)小車(chē),而不是先放開(kāi)小車(chē)再合上電源

糾正錯(cuò)誤后,兩同學(xué)順利得到了正確的紙帶,如圖所示,紙帶上A、B、C、D、E、F、G是7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出,已知電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源頻率為50Hz,用毫米刻度尺測(cè)量的數(shù)據(jù)已標(biāo)示在圖上.則打點(diǎn)B時(shí)刻小車(chē)的速度
0.4
0.4
m/s;打點(diǎn)E時(shí)刻小車(chē)的速度為
0.64
0.64
m/s小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度為
0.81
0.81
m/s2;(以上三空保留二位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(1)在用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中,請(qǐng)按照題目要求回答下列問(wèn)題.
①圖1甲、乙兩圖都是光的條紋形狀示意圖,其中干涉圖樣是
 

②將下表中的光學(xué)元件放在圖1丙所示的光具座上組裝成用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置,并用此裝置測(cè)量紅光的波長(zhǎng).
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元件代號(hào) A B C D E
元件名稱(chēng) 光屏 雙縫 白光光源 單縫 透紅光的濾光片
將白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光學(xué)元件,由左至右,表示各光學(xué)元件的排列順序應(yīng)為
 
.(填寫(xiě)元件代號(hào))
③已知該裝置中雙縫間距d=0.50mm,雙縫到光屏的距離L=0.50m,在光屏上得到的干涉圖樣如圖7甲所示,分劃板在圖中A位置時(shí)游標(biāo)卡尺如圖2乙所示,則其示數(shù)為
 
mm;在B位置時(shí)游標(biāo)卡尺如圖2丙所示.由以上所測(cè)數(shù)據(jù)可以得出形成此干涉圖樣的單色光的波長(zhǎng)為
 
m.
(2)用半徑相同的小球1和小球2的碰撞驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示,斜槽與水平槽圓滑連接.安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,在地上鋪一張白紙,白紙上鋪放復(fù)寫(xiě)紙,記下重錘線所指的位置O.接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
步驟1:不放小球2,讓小球1從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下,并落在地面上.重復(fù)多次,用盡可能小的圓,把小球的所有落點(diǎn)圈在里面,其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置;
步驟2:把小球2放在斜槽前端邊緣位置B,讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下,使它們碰撞.重復(fù)多次,并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置;
步驟3:用刻度尺分別測(cè)量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置M、P、N離O點(diǎn)的距離,即線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度.
①對(duì)于上述實(shí)驗(yàn)操作,下列說(shuō)法正確的是
 

A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下
B.斜槽軌道必須光滑
C.斜槽軌道末端必須水平
D.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,白紙可以移動(dòng),復(fù)寫(xiě)紙不能移動(dòng)
E.小球1的質(zhì)量應(yīng)大于小球2的質(zhì)量
②本實(shí)驗(yàn)除需測(cè)量線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度外,還需要測(cè)量的物理量有
 

A.A、B兩點(diǎn)間的高度差h1          B.B點(diǎn)離地面的高度h2
C.小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2    D.小球1和小球2的半徑r
③當(dāng)所測(cè)物理量滿(mǎn)足表達(dá)式
 
(用所測(cè)物理量的字母表示)時(shí),即說(shuō)明兩球碰撞遵守動(dòng)量守恒定律.如果還滿(mǎn)足表達(dá)式
 
(用所測(cè)物理量的字母表示)時(shí),即說(shuō)明兩球碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失.
④完成上述實(shí)驗(yàn)后,某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)上述裝置進(jìn)行了改造,如圖4所示.在水平槽末端與水平地面間放置了一個(gè)斜面,斜面的頂點(diǎn)與水平槽等高且無(wú)縫連接.使小球1仍從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下,重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟1和2的操作,得到兩球落在斜面上的平均落點(diǎn)M′、P′、N′.用刻度尺測(cè)量斜面頂點(diǎn)到M′、P′、N′三點(diǎn)的距離分別為l1、l2、l3.則驗(yàn)證兩球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒的表達(dá)式為
 
(用所測(cè)物理量的字母表示).

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科目:高中物理 來(lái)源:海淀區(qū)二模 題型:填空題

(1)在用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中,請(qǐng)按照題目要求回答下列問(wèn)題.
①圖1甲、乙兩圖都是光的條紋形狀示意圖,其中干涉圖樣是______.
②將下表中的光學(xué)元件放在圖1丙所示的光具座上組裝成用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置,并用此裝置測(cè)量紅光的波長(zhǎng).

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元件代號(hào) A B C D E
元件名稱(chēng) 光屏 雙縫 白光光源 單縫 透紅光的濾光片
將白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光學(xué)元件,由左至右,表示各光學(xué)元件的排列順序應(yīng)為_(kāi)_____.(填寫(xiě)元件代號(hào))
③已知該裝置中雙縫間距d=0.50mm,雙縫到光屏的距離L=0.50m,在光屏上得到的干涉圖樣如圖7甲所示,分劃板在圖中A位置時(shí)游標(biāo)卡尺如圖2乙所示,則其示數(shù)為_(kāi)_____mm;在B位置時(shí)游標(biāo)卡尺如圖2丙所示.由以上所測(cè)數(shù)據(jù)可以得出形成此干涉圖樣的單色光的波長(zhǎng)為_(kāi)_____m.
(2)用半徑相同的小球1和小球2的碰撞驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示,斜槽與水平槽圓滑連接.安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,在地上鋪一張白紙,白紙上鋪放復(fù)寫(xiě)紙,記下重錘線所指的位置O.接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
步驟1:不放小球2,讓小球1從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下,并落在地面上.重復(fù)多次,用盡可能小的圓,把小球的所有落點(diǎn)圈在里面,其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置;
步驟2:把小球2放在斜槽前端邊緣位置B,讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下,使它們碰撞.重復(fù)多次,并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置;
步驟3:用刻度尺分別測(cè)量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置M、P、N離O點(diǎn)的距離,即線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度.
①對(duì)于上述實(shí)驗(yàn)操作,下列說(shuō)法正確的是______
A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下
B.斜槽軌道必須光滑
C.斜槽軌道末端必須水平
D.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,白紙可以移動(dòng),復(fù)寫(xiě)紙不能移動(dòng)
E.小球1的質(zhì)量應(yīng)大于小球2的質(zhì)量
②本實(shí)驗(yàn)除需測(cè)量線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度外,還需要測(cè)量的物理量有______.
A.A、B兩點(diǎn)間的高度差h1          B.B點(diǎn)離地面的高度h2
C.小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2    D.小球1和小球2的半徑r
③當(dāng)所測(cè)物理量滿(mǎn)足表達(dá)式______(用所測(cè)物理量的字母表示)時(shí),即說(shuō)明兩球碰撞遵守動(dòng)量守恒定律.如果還滿(mǎn)足表達(dá)式______(用所測(cè)物理量的字母表示)時(shí),即說(shuō)明兩球碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失.
④完成上述實(shí)驗(yàn)后,某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)上述裝置進(jìn)行了改造,如圖4所示.在水平槽末端與水平地面間放置了一個(gè)斜面,斜面的頂點(diǎn)與水平槽等高且無(wú)縫連接.使小球1仍從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下,重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟1和2的操作,得到兩球落在斜面上的平均落點(diǎn)M′、P′、N′.用刻度尺測(cè)量斜面頂點(diǎn)到M′、P′、N′三點(diǎn)的距離分別為l1、l2、l3.則驗(yàn)證兩球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒的表達(dá)式為_(kāi)_____(用所測(cè)物理量的字母表示).

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科目:高中物理 來(lái)源:2011年北京市海淀區(qū)高考物理二模試卷(解析版) 題型:填空題

(1)在用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中,請(qǐng)按照題目要求回答下列問(wèn)題.
①圖1甲、乙兩圖都是光的條紋形狀示意圖,其中干涉圖樣是   
②將下表中的光學(xué)元件放在圖1丙所示的光具座上組裝成用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置,并用此裝置測(cè)量紅光的波長(zhǎng).

元件代號(hào)ABCDE
元件名稱(chēng)光屏雙縫白光光源單縫透紅光的濾光片
將白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光學(xué)元件,由左至右,表示各光學(xué)元件的排列順序應(yīng)為    .(填寫(xiě)元件代號(hào))
③已知該裝置中雙縫間距d=0.50mm,雙縫到光屏的距離L=0.50m,在光屏上得到的干涉圖樣如圖7甲所示,分劃板在圖中A位置時(shí)游標(biāo)卡尺如圖2乙所示,則其示數(shù)為    mm;在B位置時(shí)游標(biāo)卡尺如圖2丙所示.由以上所測(cè)數(shù)據(jù)可以得出形成此干涉圖樣的單色光的波長(zhǎng)為    m.
(2)用半徑相同的小球1和小球2的碰撞驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示,斜槽與水平槽圓滑連接.安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,在地上鋪一張白紙,白紙上鋪放復(fù)寫(xiě)紙,記下重錘線所指的位置O.接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
步驟1:不放小球2,讓小球1從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下,并落在地面上.重復(fù)多次,用盡可能小的圓,把小球的所有落點(diǎn)圈在里面,其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置;
步驟2:把小球2放在斜槽前端邊緣位置B,讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下,使它們碰撞.重復(fù)多次,并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置;
步驟3:用刻度尺分別測(cè)量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置M、P、N離O點(diǎn)的距離,即線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度.
①對(duì)于上述實(shí)驗(yàn)操作,下列說(shuō)法正確的是   
A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下
B.斜槽軌道必須光滑
C.斜槽軌道末端必須水平
D.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,白紙可以移動(dòng),復(fù)寫(xiě)紙不能移動(dòng)
E.小球1的質(zhì)量應(yīng)大于小球2的質(zhì)量
②本實(shí)驗(yàn)除需測(cè)量線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度外,還需要測(cè)量的物理量有   
A.A、B兩點(diǎn)間的高度差h1          B.B點(diǎn)離地面的高度h2
C.小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2    D.小球1和小球2的半徑r
③當(dāng)所測(cè)物理量滿(mǎn)足表達(dá)式    (用所測(cè)物理量的字母表示)時(shí),即說(shuō)明兩球碰撞遵守動(dòng)量守恒定律.如果還滿(mǎn)足表達(dá)式    (用所測(cè)物理量的字母表示)時(shí),即說(shuō)明兩球碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失.
④完成上述實(shí)驗(yàn)后,某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)上述裝置進(jìn)行了改造,如圖4所示.在水平槽末端與水平地面間放置了一個(gè)斜面,斜面的頂點(diǎn)與水平槽等高且無(wú)縫連接.使小球1仍從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下,重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟1和2的操作,得到兩球落在斜面上的平均落點(diǎn)M′、P′、N′.用刻度尺測(cè)量斜面頂點(diǎn)到M′、P′、N′三點(diǎn)的距離分別為l1、l2、l3.則驗(yàn)證兩球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒的表達(dá)式為    (用所測(cè)物理量的字母表示).

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