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某實驗小組利用如圖1所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律.已知重錘質量m＝1.00kg，當地的重力加速度g=9.80m/s²

①實驗小組選出一條紙帶如圖2所示，其中O點為打點計時器打下的第一個點，A、B、C為三個計數點，在計數點A和B、B和C之間還各有一個點，測得h₁=12.01cm，h₂=19.15cm，h₃=27.86cm，打點計時器通過50Hz的交流電.根據以上數據算出：當打點計時器打到B點時重錘的重力勢能比開始下落時減少了_____J；此時重錘的動能比開始下落時增加了_____J(計算結果保留三位有效數字).根據計算結果可知道該實驗小組出現的問題可能是_________________________.(只需寫一個問題,十個字以內)
②在圖2所示的紙帶基礎上，某同學又選取了多個計數點，并測出了各計數點到第一個點O的距離h，算出了各計數點對應的速度v，以h為橫軸，以v²/2為縱軸畫出的圖線應是圖3中的_____，圖線的斜率表示___________.

① 1.88（1分） 1.96（1分）先釋放紙帶后閉合電鍵（2分） ② D（2分）重力加速度g的實驗測量值（2分）

試題分析：下落到B點減小的重力勢能為：

因為物體做的是勻加速直線運動，所以中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，即

，所以增加的動能為

在開始試驗過程中，因為打出的點比較少，所以可能出現先釋放紙帶后接通電源了，

，即

，所以是過原點的一條直線，即C正確，
圖像的斜率表示重力加速度的測量值，
點評：數據的處理思路與打點計時器打出來的紙帶處理一樣．我們對于書本上的實驗必須要掌握實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數據處理以及注意事項，才能解決設計實驗的問題．

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本土教輔名校學案黃岡期末全程特訓卷系列答案

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相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

用自由落體法進行“驗證機械能守恒定律”的實驗
（1）實驗完畢后選出一條紙帶如圖所示，其中O點為電磁打點計時器打下的第一個點，A、B、C為三個計數點，打點計時器通以50Hz的交流電。用刻度尺測得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在計數點A和B、B和C之間還各有一個點，重物的質量為1.00kg，取g=9.80m/s²。甲同學根據以上數據算出：當打點計時器打到B點時重物的重力勢能比開始下落時減少了________J；此時重物的動能比開始下落時增加了_______J。(結果均保留三位有效數字)。
實驗中產生系統誤差的原因是______________________

（2）乙同學利用他自己實驗時打出的紙帶，測量出了各計數點到打點計時器打下的第一個點的距離h，算出了各計數點對應的速度v，以h為橫軸，以

為縱軸畫出了如圖的圖線。圖線未過原點O的原因是____________________________________________。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

如圖所示的實驗裝置可以探究加速度與物體質量、物體受力的關系．小車上固定一個盒子，盒子內盛有沙子．沙桶的總質量(包括桶以及桶內沙子質量)記為m，小車的總質量(包括車、盒子及盒內沙子質量)記為M.
(1)驗證在質量不變的情況下，加速度與合外力成正比：從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱量并記錄沙桶的總重力mg，將該力視為合外力F，對應的加速度a則從打下的紙帶中計算得出．多次改變合外力F的大小，每次都會得到一個相應的加速度．本次實驗中，桶內的沙子取自小車中，故系統的總質量不變．以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫出a－F圖象，圖象是一條過原點的直線．
①a－F圖象斜率的物理意義是________________________________________．
②你認為把沙桶的總重力mg當作合外力F是否合理？答：________.(填“合理”或“不合理”)
③本次實驗中，是否應該滿足M?m這樣的條件？答：________(填“是”或“否”)；理由是_____________________________________________________________．
(2)驗證在合外力不變的情況下，加速度與質量成反比：保持桶內沙子質量m不變，在盒子內添加或去掉一些沙子，驗證加速度與質量的關系．本次實驗中，桶內的沙子總質量不變，故系統所受的合外力不變．
用圖象法處理數據時，以加速度a為縱橫，應該以______倒數為橫軸．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖為“用DIS（位移傳感器、數據采集器、計算機）研究加速度和力的關系”的實驗裝置。

（1）在該實驗中必須采用，應保持小車的總質量不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受外力，用DIS測小車的加速度。
（2）改變所掛鉤碼的數量，多次重復測量。在某次實驗中根據測得的多組數據可畫出a-F關系圖線（如圖所示）。分析此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是

A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導軌保持了水平狀態

C．所掛鉤碼的總質量太大

D．所用小車的質量太大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

“探究加速度與力、質量的關系”的實驗裝置如圖甲所示．

（1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示．計時器打點的時間間隔為0.02s．從比較清晰的點起，每5個點取一個計數點，量出相鄰計數點之間的距離．該小車的加速度a＝________ m/s².(結果保留兩位有效數字)
(2)平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼(每一個砝碼質量m₁=0.05kg)都放在小車上．掛上砝碼盤(砝碼盤質量m₀=0.05kg)，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測出小車的加速度a 、砝碼盤中砝碼和砝碼盤的總重力F如下表（g=10m/s²）：

F(N)	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
a(m·s^－2)	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0

請根據實驗數據作出a－F的圖象，并由圖象求出小車的質量M= kg．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

如圖為用拉力傳感器和速度傳感器探究“加速度與物體受力的關系” 實驗裝置。用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小，在長木板上相距L= 48.0cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器，分別記錄小車到達A、B時的速率。

⑴ 實驗主要步驟如下：
①將拉力傳感器固定在小車上；
②應該平衡摩擦力，讓小車做運動；
③把細線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；為保證繩子的拉力不變，必須調節滑輪的高度使。
④接通電源后自C點釋放小車，小車在細線拉動下運動，記錄細線拉力F的大小及小車分別到達A、B時的速率v_A、v_B；
⑤改變所掛鉤碼的數量，重復④的操作。
⑵下表中記錄了實驗測得的幾組數據，

是兩個速度傳感器記錄速率的平方差，則加速度的表達式a = ，請將表中第4次的實驗數據填寫完整（結果保留三位有效數字）；

次數	F（N）	（m²/s²）	a（m/s²）
1	0.60	0.77	0.80
2	1.04	1.61	1.68
3	1.42	2.34	2.44
4	2.62	4.65
5	3.00	5.49	5.72

⑶由表中數據，在坐標紙上作出a～F關系圖線；

⑷對比實驗結果與理論計算得到的關系圖線(圖中已畫出理論圖線)，造成上述偏差的原因除了拉力傳感器讀數可能偏大外，還可能是。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（4分）用20分度的游標卡尺測量物體的長度時游標尺所在位置如圖所示，物體的長度為_________cm。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

某同學在“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗中，所用交流電的周期為T =0.02s。打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數點。其相鄰點間的距離（可依次用字母x₁、x₂、x₃、x₄、x₅、x₆表示）如圖所示，每兩個相鄰的計數點之間還有4個打印點未畫出。

（1）試根據紙帶上各個計數點間的距離，計算出打下B、F兩個點時小車的瞬時速度，并將這兩個速度值填入下表（要求保留2位有效數字）。

速度	v_B	v_C	v_D	v_E	v_F
數值（m/s）		0.50	0.61	0.73

（2）將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標在直角坐標系中，并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關系圖線。

（3）可由所畫v—t圖像求出小車加速度為____________m/s²(計算結果要求：保留小數點后面二位數字）。
（4）本題亦可不利用v—t圖像求小車加速度，請寫出計算小車加速度的表達式：
（用字母x₁、x₂、x₃、x₄、x₅、x₆和T表示）。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（7分）某同學在做“探究小車速度隨時間變化規律”的實驗時，得到一條點跡清晰的紙帶如圖，在紙帶上依次選出7個計數點，分別標以Ｏ、A、B、C、D、E和F，每相鄰的兩個計數點間還有四個點未畫出，打點計時器所用電源的頻率是50Hz。

①如果測得C、D兩點間距S₄=2.70cm，D、E兩點間距S₅=2.90cm，則據此數據計算在打D點時小車的速度公式為，小車的速度值v_D= m/s。（保留三位有效數字）
②該同學分別算出其它速度：v_A=0.220m/s，v_B=0.241m/s，v_c=0.258m/s， v_E="0.300m/s" ，請設計實驗數據記錄表格填入框中，并在坐標系中作出小車運動的v－t圖像，設O點為計時起點。
③由所做v－t圖像判斷，小車所做的運動為。

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