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在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,利用重物拖著紙帶自由下落通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并打出一系列的點(diǎn),對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.
(1)在實(shí)驗(yàn)過程中,下列說法正確的是
B
B

A.必須使用的測量儀器有:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、天平和刻度尺
B.紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔要在同一豎直線上
C.實(shí)驗(yàn)中其他條件不變時(shí),所選重物的質(zhì)量大小不影響實(shí)驗(yàn)的誤差
D.選用紙帶上任意兩點(diǎn)的數(shù)據(jù)都可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
(2)正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶,如圖甲所示.圖中O點(diǎn)為打點(diǎn)起始點(diǎn),且速度為零.
選取紙帶上打出的連續(xù)點(diǎn),標(biāo)上A、B、C…測得其中E、F、G點(diǎn)距打點(diǎn)起始點(diǎn)O的距離分別為h1、h2、h3.已知重物的質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T.為驗(yàn)證此實(shí)驗(yàn)過程中機(jī)械能是否守恒,需要計(jì)算出從打下O點(diǎn)到打下F點(diǎn)的過程中,重物重力勢能的減少量△Ep=
mgh2
mgh2
,動(dòng)能的增加量△Ek=
m(h3-h1)2
8T2
m(h3-h1)2
8T2
.(用題中所給字母表示)
(3)以各點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離h為橫坐標(biāo),以各點(diǎn)速度的平方v2為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系,用實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)繪出v2-h圖象,如圖乙所示:由v2-h圖線求得重物下落的加速度g'=
9.68
9.68
m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
分析:根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊约皺C(jī)械能守恒定律的表達(dá)式,可明確該實(shí)驗(yàn)需要測量的物理量;
寫出機(jī)械能守恒的表達(dá)式,可正確解答本題.
解答:解:(1)①A、根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式,可知不需要測量質(zhì)量,故A錯(cuò)誤;
B、為了減小誤差,紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔要在同一豎直線上,故B正確;
C、由于阻力實(shí)際不能忽略,故若重物質(zhì)量過小,阻力的影響較大,結(jié)果誤差較大,故C錯(cuò)誤;
D、為了減小誤差,應(yīng)取距離較大的兩個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測量計(jì)算,故D錯(cuò)誤.
故選B.
(2)重力勢能減小量等于mgh,而OF兩點(diǎn)的距離為h2,故減小的重力勢能等于mgh2
F點(diǎn)的速度等于EG段的平均速度,故v=
h3-h1
2T
,則F點(diǎn)的動(dòng)能等于
1
2
mv2=
m(h3-h1)2
8T2

(3)根據(jù)動(dòng)能定理:mgh=
1
2
mv2,則v2=2gh,所以圖象中的斜率為2g也就是g的2倍,求圖中直線的斜率然后除以2就等于重力加速度的值,計(jì)算后為9.68m/s2
故答案為:(1)B(2)mgh2
m(h3-h1)2
8T2
;(3)9.68m/s2
點(diǎn)評:在解決實(shí)驗(yàn)問題時(shí)要注意實(shí)驗(yàn)的原理有實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng),特別要注意數(shù)據(jù)的處理及圖象的應(yīng)用.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(1)現(xiàn)行高中物理教材的學(xué)生實(shí)驗(yàn)中,提供了重錘線的是
AC
AC

A、研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)    B、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
C、驗(yàn)證動(dòng)量守恒定        D、用單擺測定重力加速度
(2)在利用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中:若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率為50赫茲,甲、乙兩條實(shí)驗(yàn)紙帶,如圖1所示,應(yīng)選
紙帶好.若已測得點(diǎn)2到4間距離為s1,點(diǎn)0到3間距離為s2,打點(diǎn)周期為T,驗(yàn)證重物開始下落到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)3這段時(shí)間內(nèi)機(jī)械能守恒,s1、s2和T應(yīng)滿足的關(guān)系為T=
S1
2
2gS2
S1
2
2gS2


(3)影響物質(zhì)材料電阻率的因素很多.一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高增大,而半導(dǎo)體材料的電阻率則隨溫度的升高而減小.某校研究性學(xué)習(xí)小組為了研究某種導(dǎo)電材料的導(dǎo)電特性,他們用該種材料制作成電阻值較小的線狀元件z做實(shí)驗(yàn),所用電壓表的量程為3V,電流表的量程為3A,測得元件Z中的電流與相應(yīng)電壓的9組數(shù)據(jù)標(biāo)在I-U圖上.
①他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用的實(shí)物電路圖是圖2中的
C
C


②在交流評價(jià)過程中某同學(xué)提出,有2組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存在明顯的錯(cuò)誤,你認(rèn)為是
C、D
C、D
(只需填上與該數(shù)據(jù)對應(yīng)的點(diǎn)O、A、B…)
③請?jiān)趫D3上畫出元件Z的伏安特性曲線,判斷元件Z是
半導(dǎo)體
半導(dǎo)體
材料(“金屬”或“半導(dǎo)體”).

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?成都二模)(1)在驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定率”的試驗(yàn)中:
①下面敘述正確的是
AB
AB
(填序號字母)
A.選用的重物的體積應(yīng)當(dāng)小一些
B.操作時(shí)應(yīng)先通電再釋放紙帶
C.應(yīng)該選用點(diǎn)跡清晰,且第一、二兩點(diǎn)間的距離接近2mm的紙帶進(jìn)行分析
D.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器都應(yīng)接在電壓為20V的交流電源上
②實(shí)驗(yàn)室有下列器材可供選用:鐵架臺(tái),電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(包括復(fù)寫紙),紙帶,停表,低壓交流電源(帶開關(guān)),導(dǎo)線,天平,刻度尺.
其中不必要的器材有
停表,天平
停表,天平
;缺少的器材是
重物
重物

(2)某同學(xué)想測某個(gè)電阻的電阻值Rx(約為130Ω),為此他找來下列器材:
A.電流E:電動(dòng)勢約為1.5V,內(nèi)阻可忽略不計(jì)
B.電流表A1:量程為0~10mA,內(nèi)電阻r1=10Ω
C.電流表A2:量程為0~20mA電阻r2約為5Ω
D.定值電阻R0:阻值R0=90Ω
E.滑動(dòng)變阻器R1:最大阻值為20Ω
F.滑動(dòng)變阻器R2:最大阻值為1000Ω
G.單刀單擲開關(guān)S,導(dǎo)線若干
①該同學(xué)的設(shè)計(jì)思路是:先將其中一只電流表改裝成電壓表,然后利用伏安法測出Rx.為了盡量準(zhǔn)確的測出Rx的阻值,請你根據(jù)找到的器材和該同學(xué)的設(shè)計(jì)思路,在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,并標(biāo)出器材符號.
②你所選用的滑動(dòng)變阻器是
R1
R1
(填器材序號字母或器材符號).
③若某次測量中電流表A1的示數(shù)為I1,電流表A2的示數(shù)為I2,則Rx的表達(dá)式為:Rx=
I1(R0+r1)
I2-I1
I1(R0+r1)
I2-I1

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科目:高中物理 來源: 題型:

某實(shí)驗(yàn)小組想利用圖(甲)所示的單擺裝置來驗(yàn)正機(jī)械能守恒定,但需要先測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋麄儚膶?shí)驗(yàn)室找來了如圖(乙)所示的實(shí)驗(yàn)器材.
(1)在測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葧r(shí),除器材a、c外,還應(yīng)選擇的器材有
 
(填器材下的字母).若測量過程中懸點(diǎn)松動(dòng),則測出的重力加速度
 
真實(shí)重力加速度(填“大于、等于或小于”).
(2)用游標(biāo)卡尺測量擺球的直徑時(shí)讀數(shù)如圖所示,則小球的直徑為
 
 cm.
(3)重力加速度測出后,繼續(xù)驗(yàn)證擺球的機(jī)械能是否守恒,需要的器材有
 
(填器材下的字母).取最低點(diǎn)D處為零勢面,橫坐標(biāo)h為小球離最低點(diǎn)的高度,縱坐標(biāo)E為小球的動(dòng)能或勢能(m為小球的質(zhì)量).推據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),處理后得到圖(丙)所示的實(shí)驗(yàn)圖象,經(jīng)分析后可以得出的結(jié)論是:
 
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科目:高中物理 來源:2012年浙江省溫州市高考物理適應(yīng)性訓(xùn)練(二)(解析版) 題型:解答題

某實(shí)驗(yàn)小組想利用圖(甲)所示的單擺裝置來驗(yàn)正機(jī)械能守恒定,但需要先測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋麄儚膶?shí)驗(yàn)室找來了如圖(乙)所示的實(shí)驗(yàn)器材.
(1)在測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葧r(shí),除器材a、c外,還應(yīng)選擇的器材有______(填器材下的字母).若測量過程中懸點(diǎn)松動(dòng),則測出的重力加速度______真實(shí)重力加速度(填“大于、等于或小于”).
(2)用游標(biāo)卡尺測量擺球的直徑時(shí)讀數(shù)如圖所示,則小球的直徑為______ cm.
(3)重力加速度測出后,繼續(xù)驗(yàn)證擺球的機(jī)械能是否守恒,需要的器材有______(填器材下的字母).取最低點(diǎn)D處為零勢面,橫坐標(biāo)h為小球離最低點(diǎn)的高度,縱坐標(biāo)E為小球的動(dòng)能或勢能(m為小球的質(zhì)量).推據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),處理后得到圖(丙)所示的實(shí)驗(yàn)圖象,經(jīng)分析后可以得出的結(jié)論是:______.

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