(10分)某同學利用圖甲中器材驗證機械能守恒實驗.如圖乙是該實驗得到的一條點跡清晰的紙帶，現(xiàn)要取 A、B 兩點來驗證實驗，已知電磁打點計時器每隔0.02s打一個點.

請回答下列問題：

①打點計時器應(yīng)接___________ (填“直流”或“交流”)________V的電源；

②可以判斷，連接重物的夾子應(yīng)夾在紙帶的????? 端

(填“左”或“右”)；

③若x2=4.80cm，則在紙帶上打下記數(shù)點B時的速度

vB =??????? m/s? (計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字).

④若x1數(shù)據(jù)也已測出，則實驗還需測出物理量為??????????? .

⑤若分析實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)重物下落過程中減少的重力勢能明顯大于其增加的動能，則可能的原因是：?????????????????????????????? .?

 

【答案】

①交流、4--6V （2分）②左（2分）③1.20（2分） ④AB之間的距離或hAB（2分）⑤重物的質(zhì)量太小或摩擦阻力太大（2分）

【解析】

試題分析：①電磁打點計時器的工作電壓是低壓交流電，4—6V，

②從紙帶上可以發(fā)現(xiàn)從左到右，相鄰的計數(shù)點的距離越來越大，也就是說明速度越來越大．

與重物相連接的紙帶先打出點，速度較小，所以實驗時紙帶的左端通過夾子和重物相連接．

③利用勻變速直線運動的推論得：

④要驗證機械能守恒定律，則要求出重力勢能的變化量，所以還要測出AB之間的距離；

⑤重力勢能明顯大于其增加的動能說明阻力太大，或重物質(zhì)量太小。

考點：本題考查驗證機械能守恒。

 

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

像打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．為了測定兩張紙之間的動摩擦因數(shù)，某同學利用光電計時器設(shè)計了一個試驗：如圖2所示，在小鐵塊A和木板B上貼上待測的紙，木板B水平固定，鉛錘通過細線和小鐵塊相連．l和2是固定在木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出．釋放鉛錘，讓小鐵塊在木板上加速運動，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為2.0×10-2s和0.5×10-2s．用游標卡尺測量小鐵塊的寬度d如圖3所示．

①讀出小鐵塊的寬度d=
2.105
2.105
cm．
②鐵塊通過光電門l的速度v1=
1.01
1.01
m/s，鐵塊通過光電門2的速度v2=
4.03
4.03
m/s．（計算結(jié)果小數(shù)點后保留2位有效數(shù)字）
③已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間，為完成測量，除了研究v1、v2和兩個光電門之間的距離L外，用文字說明還需測量的物理量并用字母表示
鐵塊的質(zhì)量m、鉛錘的質(zhì)量M
鐵塊的質(zhì)量m、鉛錘的質(zhì)量M
．
④用③中各量求解動摩擦因數(shù)的表達式μ=
2MgL-(M+m)(
v
2
2
-
v
2
1
)
2mgL
2MgL-(M+m)(
v
2
2
-
v
2
1
)
2mgL
（用字母表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）某同學利用如圖1所示的實驗裝置來“驗證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機械能守恒”．
①請完善以下實驗步驟：
a．用游標卡尺測遮光條的寬度，多次測量取平均值L；
b．實驗時，先接通氣源，再調(diào)節(jié)氣墊導軌，使導軌處于水平位置；
c．將滑塊從圖示位置由靜止釋放，讀出遮光條通過光電門的時間△t；
d．計算出滑塊通過光電門的速度v=
 
（用上述測量出的物理量表示）．
②實驗中還需要測量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、
 
和
 
（用文字說明和相應(yīng)字母表示）．
③本實驗通過比較
 
和
 
，在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等（用測量的物理量符號表示），從而驗證了系統(tǒng)的機械能守恒．
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（2）某同學想測量某導電溶液的電阻率，先在一根均勻的長玻璃管兩端各裝了一個電極（接觸電阻不計），兩電極相距L=0.700m，其間充滿待測的導電溶液．用如下器材進行測量：
電壓表（量程l5V，內(nèi)阻約30kΩ）；     電流表（量程300μA，內(nèi)約50Ω）；
滑動變阻器（10Ω，1A）；              電池組（電動勢E=12V，內(nèi)阻r=6Ω）；
單刀單擲開關(guān)一個、導線若干．
下表是測量通過管中導電液柱的電流及兩端電壓的實驗數(shù)據(jù)．實驗中用20分度的游標卡尺測量了玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖3所示．
U/V 0 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 0 22 65 109 155 175 240
根據(jù)以上所述請回答下面的問題：
①玻璃管內(nèi)徑d=
 
mm．
②請在圖2中補畫出未連接的導線．
③根據(jù)表數(shù)據(jù)在圖4坐標中已描點，請作出U-I圖象，由圖象求出電阻R=
 
Ω（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）．
④計算該導電溶液的電阻率表達式是：ρ=
 
 （用R、d、L表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）①一個原、副線圈匝數(shù)比為10：1的理想變壓器，副線圈上接阻值為R=10Ω的電熱器，原線圈接在一交流電源上，它的電壓表達式為u=200cos314tV，則電熱器的發(fā)熱功率為
 
W．
②用游標為10分度（測量值可準確到0.1mm）的卡尺測量小球的直徑．某次測量的示數(shù)如圖所示，讀出小球直徑d的值為
 
mm．
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（2）用伏安法測量一個定值電阻的阻值，除待測電阻Rx（約lkΩ）以外，實驗室提供的器材如下：
A．直流毫安表：量程0～5mA，內(nèi)阻約10Ω
B．直流毫安表：量程0～100mA，內(nèi)阻約0.5Ω
C．直流電壓表：量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ
D．滑動變阻器：阻值范圍0～20Ω，允許最大電流為lA
E．直流電源：輸出電壓為6V，內(nèi)阻小計
F．開關(guān)一個，導線若干條
要求測量精度盡可能高
①電流表應(yīng)選擇
 
（填器材前面的符號）：
②請畫出實驗電路圖．
（3）驗證機械能守恒定律的實驗裝置如圖甲所示．某同學利用紙帶進行研究：從點跡較密處選一個清晰點作為起始點0，然后依次取測量點l、2、3、4、5，再測量出各測量點到0點的距離hl、h2、h3、h4、h5，如圖乙所示．
已知實驗時計時器所用交變電流的頻率為f，他利用正確的方法依次算出了各點的速度vi（i=l、2、3、4、5）．
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①該同學計算點4的速度的表達式是
 
．
②他依次算出了vi2的大 �。蝗缓笠詖i2為縱軸，hi（i=1、2、3、4、5）為橫軸建立坐標系，依次標出（hi，vi2），用平滑的曲線擬合這些點得到的圖象如圖丙所示，以下驗證重物下落過程中機械能是雷守恒的方法，可行的是
 

A．任取圖線上的一點（hi，vi2），驗證等式gh1=
1
2
v
2
i
是否成立．
B．在圖線上任取兩個點m、n，驗證等式g(hm-hn)=
1
2
(
v
2
m
-
v
2
n
)是否成立
C．計算圖線的斜率，看斜率k是否等于重力加速度g
D．計算圖線的斜率，看斜率k是否等于重力加速度g的2倍．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

本題共18分，其中（1）問8分，（2）問10分
（1）某同學利用如圖圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，其實驗的部分原理是利用平拋運動的知識．那么：
①實驗中必須要求的條件是
 
．
A．弧形斜槽必須盡可能的光滑
B．弧形斜槽末端的切線必須水平
C．必須測量出小球的質(zhì)量m，
D．小球每次必須從同一高度處滾下
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②實驗中測得弧形斜槽末端離地面的高度為H，將鋼球從斜槽的不同高度h處靜止釋放，鋼球的落點距弧形斜槽末端的水平距離為s．則當s2與H、h的理論關(guān)系滿足s2=
 
時，小球的機械能守恒．
③實驗中，該同學發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果不滿足理論計算得到的s2-h關(guān)系，該同學認為出現(xiàn)這一結(jié)果的原因除了摩擦和空氣阻力等外，還有一個原因可能是小球的大小，因此又用游標卡尺測了小球的直徑，其結(jié)果如圖圖乙所示．關(guān)于該同學認為“小球的大小”對結(jié)果有影響的分析，你認為正確嗎？
 
．（不需說明理由），小球的直徑為
 
mm．
（2）（10分）某同學為了測量一個在不同電壓下工作時的電熱器Rx的阻值，已知電熱器的額定電壓為12V．在實驗結(jié)束后，該同學記錄的測量數(shù)據(jù)如下：
U/V 0 1.0 2.2 3.0 5.0 8.0 10.0 12.0
I/A 0 0.08 0.15 0.20 0.30 0.40 0.45 0.50
請根據(jù)上述信息完成下列問題：
①（2分）除電熱器外，實驗室里還給該同學提供了如下器材供選擇：
A．電流表（0～3A，0.1Ω）
B．電流表（0～0.6A，10Ω）
C．電壓表（0～3V，1kΩ）         D．電壓表（0～1 5V，30kΩ）
E．滑動變阻器（0～10Ω，0.3A）    F．滑動變阻器（0～l0Ω，2A）
G．輸出電壓為l6V的學生電源，H．導線、開關(guān)．那么該同學選擇使用的器材是：
 
．（填序號）
②（4分）在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖．
③（4分）在圖圖丙中的坐標紙上作出U-I圖象．并根據(jù)圖象說明電熱器的電阻大小隨電壓變化的關(guān)系
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

實驗室中某塊多用電表的歐姆檔有四個倍率，分別是×1、×10、×100和×1k．某同學利用該電表測量電阻時，采用歐姆檔×10倍率測量，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針如圖甲所示，為了較準確地進行測量，應(yīng)換到歐姆檔
 
倍率．更換倍率后，重新調(diào)零，再對電阻進行測量，表盤的指針如圖乙所示，則該電阻的阻值是
 
Ω．
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