（14分）如圖甲所示，用包有白紙的質(zhì)量為1．00kg的圓柱棒替代紙帶和重物；蘸有顏料的毛筆固定在電動機的飛輪上并隨之勻速轉(zhuǎn)動，以替代打點計時器．燒斷懸掛圓柱棒的線后，圓柱棒豎直自由下落，毛筆就在圓柱棒面的紙上畫出記號。如圖乙所示．設(shè)毛筆接觸棒時不影響棒的運動，測得記號之間的距離依次為26.0 mm、50.0 mm、74.0mm、98.0 mm、122.0 mm、146.0 mm，由此可驗證機械能守恒定律．已知電動機銘牌上標有“1200 r／min”字樣。根據(jù)以上內(nèi)容回答下列問題。

（1）毛筆畫相鄰兩條線的時間間隔T=    s．
（2）根據(jù)圖乙所給的數(shù)據(jù)可知：毛筆畫下記號“3”時，圓柱棒下落的速度=    m/s；畫下記號“6”時，圓柱棒下落的速度=     m/s；在毛筆畫下記號“3”到畫下記號“6”的這段時間內(nèi)，棒的動能的增加量為      J，重力勢能的減少量為    J．
由此可得出的結(jié)論是：                         (g=9.8m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

（1）0.05（2）1.24  2.68  2.82  2.88 在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，圓柱棒下落的過程中機械能守恒

解析試題分析：了解該實驗裝置的原理，它類似于打點計時器，蘸有顏料的毛筆隨電動機轉(zhuǎn)一圈就在圓柱棒面上的紙上畫出記號，這就像打點計時器每隔一定時間就打一個點．數(shù)據(jù)的處理思路與打點計時器打出來的紙帶處理一樣。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(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值。（1）毛筆畫相鄰兩條線的時間間隔為電動機的轉(zhuǎn)動周期。已知電動機銘牌上標有“1200r/min”字樣，即每秒轉(zhuǎn)20周，所以T=0.05s
（2）利用勻變速直線運動的推論=1.24m/s，同理=2.68m/s；3到6之間棒的動能的變化量為 ="2.82" J
根據(jù)重力勢能的定義式得：
重力勢能減小量△Ep=mgh=1.0×9.8×（0.122+0.098+0.074）J="2.88" J．
重力勢能減小量略大于3、6之間棒的動能的變化量，所以在誤差允許范圍內(nèi)圓柱下落過程中機械能守恒．
考點：驗證機械能守恒定律 用打點計時器測速度

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（9分）在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中，質(zhì)量m="1." 00㎏的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列點．如圖所示為選取的一條符合實驗要求的紙帶，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（其他點未畫出）．已知打點計時器每隔0.02 s打一次點，當?shù)氐闹亓铀俣萭="9." 80m/s2．那么：

（1）紙帶的     端（選填“左”或“右’）與重物相連；
（2）從O點到B點，重物重力勢能減少量=       J，動能增加量=         J；（結(jié)果取3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律。頻閃儀每隔0.05s 閃光一次，用毫米刻度尺測得相鄰兩個時刻小球上升的高度分別為s1=26.3cm，s2=23.68cm，s3=21.16cm，s4=18.66cm，s5=16.04cm，該同學(xué)通過計算得到不同時刻的速度如下表所示（當?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2，小球質(zhì)量m=0.10kg）：

時刻




速度（m/s）
 
4.48
3.98
3.47

（1）上面測量高度的五個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是    段，應(yīng)記作        cm；
（2）由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計算t2時刻小球的速度＝__________m/s；(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（3）從t2到t5時間內(nèi)，重力勢能增量＝_________J，動能減少量＝________J；（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（4）在誤差允許的范圍內(nèi)，若與近似相等，從而驗證了機械能守恒定律。由上述計算所得_____（選填“>”、“<”或“＝”），造成這種結(jié)果的主要原因是                        。

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

在利用重錘下落驗證機械能守恒定律的實驗中：
（1）有下列器材可供選用：重錘，鐵架臺，天平，秒表，電磁打點計時器，復(fù)寫紙，紙
帶，低壓直流電源。其中不必要的器材有            ；缺少的器材是               。
實驗中用打點計時器打出的紙帶如下圖所示，

其中，A為打下的第1個點，C、D、E、F為距A較遠的連續(xù)選取的四個點（其他點未標出）。用刻度尺量出C、D、E、F到A的距離分別為s1=20.06cm，s2=24.20cm，s3=28.66cm，s4=33.60cm。重錘的質(zhì)量為m=1.00kg；打點周期為T=0.02s；實驗地點的重力加速度為g=9.80m/s2。為了驗證打下A點到打下D點過程中重錘的機械能守恒，應(yīng)計算出：打下D點時重錘的速度v=        （ 用題予字符表達）=           m/s，重錘重力勢能的減少量ΔEp=       =（ 用題予字符表達）____J，重錘動能的增加量 =            （ 用題予字符表達）=     J。（小數(shù)點后保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（10分）要測一段阻值大約為5Ω的均勻金屬絲的電阻率．除米尺、螺旋測微器、電源E（電動勢3V，內(nèi)阻約0.5Ω）、最大阻值為20Ω的滑動變阻器R、開關(guān)一只、導(dǎo)線若干外，電流表和電壓表各兩只供選擇：Al（量程lA，內(nèi)阻約1Ω），A2（量程0.6A，內(nèi)阻約2Ω），Vl（量程3.0V，內(nèi)阻約1000Ω），V2（量程15V，內(nèi)阻約3000Ω）．

①用螺旋測微器測金屬絲的直徑d，如圖甲所示，則d=______mm．
②為了使測量有盡可能高的精度，電流表應(yīng)選______，電壓表應(yīng)選______．
③實驗電路已經(jīng)畫出了一部分，如圖乙所示，但尚未完整，請將該電路完整地連接好．（Rx表示待測金屬絲）
④若用米尺測得金屬絲的長度為L，用螺旋測微器測得金屬絲直徑為d，電流表的讀數(shù)為I，電壓表讀數(shù)為U，則該金屬絲的電阻率：ρ=______．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（11分）在“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，有以下器材：
A．待測干電池組E（電動勢約為4.5V，內(nèi)阻r約2Ω）
B．電壓表（量程3V、內(nèi)阻很大）
C．電流表（量程0.5A、內(nèi)阻很�。�
D．滑動變阻器（0～20Ω）
E．電阻箱R0（0~999.9Ω，用作定值電阻）F．電鍵、導(dǎo)線若干

①圖甲中，電阻箱面板顯示其阻值R0=____________Ω。
②圖乙為用以上器材連接的不完整的電路，為完成實驗，請在乙圖中補畫出一根導(dǎo)線構(gòu)成完整實驗電路。
③利用實驗測得的多組電壓表示數(shù)和對應(yīng)的電流表示數(shù)，繪出了如圖丙所示的U-I關(guān)系圖線，若圖線在U軸的截距為U0，在I軸的截距為I0，則可以求得電池組電動勢E=__________，內(nèi)阻r=____________。（用給定的物理量符號表示）。

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

用電阻箱R、多用電表電流擋、開關(guān)和導(dǎo)線測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)阻r，如圖甲。

（1）若電阻箱電阻在幾十Ω以內(nèi)選取，R0=4.5Ω，則多用表選擇開關(guān)應(yīng)旋轉(zhuǎn)至直流電流的
     （填“1mA”、“10mA”或“100mA”）擋（已知在該電流擋多用表的內(nèi)阻rg=3.0Ω）。
（2）多次調(diào)節(jié)電阻箱，并從多用表上讀得相應(yīng)的電流值，獲取多組R和I的數(shù)據(jù)，作出了如圖乙所示的圖線．圖線橫軸截距的絕對值表示                     ；      由該圖線可得干電池的電動勢E測=       V（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。   
（3）本實驗的誤差主要來源于         （填“測量誤差”或“電表內(nèi)阻”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

下列因素中，使“研究平拋運動”實驗的誤差增大的是

A．小球與斜槽之間有摩擦
B．安裝斜槽時其末端不水平
C．建立坐標系時，以斜槽末端端口位置為坐標原點
D．根據(jù)曲線計算平拋運動的初速度時，在曲線上取作計算的點離原點O較遠

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（10分）利用下圖裝置可以做力學(xué)中的許多實驗，（1）以下說法正確的是______。

A．用此裝置“研究勻變速直線運動”時，必須設(shè)法消除小車和木板間的摩擦阻力的影響
B．用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系” 每次改變砝碼及砝碼盤總質(zhì)量之后，不需要重新平衡摩擦力
C．在用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”時，應(yīng)使小盤和盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量
D．用此裝置探究“探究功與速度變化的關(guān)系”實驗時，不需要平衡小車運動中所受摩擦力的影響。
（2）本裝置中要用到打點計時器，如圖所示為實驗室常用的兩種計時器，其中甲裝置用的電源要求是        。
A．交流220V     B．直流220V    C．交流4—6V     D．直流4—6V

（3）在利用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”時，實驗中按規(guī)范操作打出的一條紙帶的一部分如下圖。已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上，則此次實驗中打點計時器打下A 點時小車的瞬時速度為
     m/s。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

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同步練習(xí)冊答案