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在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上，圖14為實驗中打出的一條紙帶，從起始點O開始，將此后連續打出的8個點依次標為A、B、C、D…，已知重錘的質量為m kg，當地的重力加速度為9.80m/s²．

①打點計時器打G點時，重錘下落的速度為

1.30

m/s．
②從打O點到打G點的過程中，重錘重力勢能的減少量為

0.872m

J，重錘動能的增加量為

0.845m

J．

分析：①在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，據此可以求出G點的速度大小；
②根據重力做功和重力勢能之間的關系可以求出重力勢能的減小量，根據起末點的速度可以求出動能的增加量．

解答：解：①在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，因此有：
vG=

xFH

=1.30m/s
②重錘重力勢能的減少量等于重力做功，因此有：
△E_p=mgh=0.872mJ
△EK=

mv2=0.845mJ
故答案為：①1.30；②0.872m；0.845m．

點評：本題考查了驗證機械能守恒定律中的數據處理方法，以及有關誤差分析，尤其是誤差分析是難點，要學會根據可能產生誤差的原因進行分析．

練習冊系列答案

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相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（1）現行高中物理教材的學生實驗中，提供了重錘線的是

A、研究平拋物體的運動 B、驗證機械能守恒定律
C、驗證動量守恒定 D、用單擺測定重力加速度
（2）在利用自由落體運動驗證機械能守恒定律的實驗中：若打點計時器所接交流電的頻率為50赫茲，甲、乙兩條實驗紙帶，如圖1所示，應選

甲

紙帶好．若已測得點2到4間距離為s₁，點0到3間距離為s₂，打點周期為T，驗證重物開始下落到打點計時器打下點3這段時間內機械能守恒，s₁、s₂和T應滿足的關系為T=

2gS2

．

（3）影響物質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，而半導體材料的電阻率則隨溫度的升高而減小．某校研究性學習小組為了研究某種導電材料的導電特性，他們用該種材料制作成電阻值較小的線狀元件z做實驗，所用電壓表的量程為3V，電流表的量程為3A，測得元件Z中的電流與相應電壓的9組數據標在I-U圖上．
①他們進行實驗應選用的實物電路圖是圖2中的

．

②在交流評價過程中某同學提出，有2組實驗數據存在明顯的錯誤，你認為是

C、D

（只需填上與該數據對應的點O、A、B…）
③請在圖3上畫出元件Z的伏安特性曲線，判斷元件Z是

半導體

材料（“金屬”或“半導體”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?成都二模）（1）在驗證“機械能守恒定率”的試驗中：
①下面敘述正確的是

（填序號字母）
A．選用的重物的體積應當小一些
B．操作時應先通電再釋放紙帶
C．應該選用點跡清晰，且第一、二兩點間的距離接近2mm的紙帶進行分析
D．電磁打點計時器都應接在電壓為20V的交流電源上
②實驗室有下列器材可供選用：鐵架臺，電磁打點計時器（包括復寫紙），紙帶，停表，低壓交流電源（帶開關），導線，天平，刻度尺．
其中不必要的器材有

停表，天平

；缺少的器材是

重物

．
（2）某同學想測某個電阻的電阻值R_x（約為130Ω），為此他找來下列器材：
A．電流E：電動勢約為1.5V，內阻可忽略不計
B．電流表A₁：量程為0～10mA，內電阻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．滑動變阻器R₁：最大阻值為20Ω
F．滑動變阻器R₂：最大阻值為1000Ω
G．單刀單擲開關S，導線若干
①該同學的設計思路是：先將其中一只電流表改裝成電壓表，然后利用伏安法測出R_x．為了盡量準確的測出R_x的阻值，請你根據找到的器材和該同學的設計思路，在虛線框內畫出實驗電路圖，并標出器材符號．
②你所選用的滑動變阻器是

R₁

（填器材序號字母或器材符號）．
③若某次測量中電流表A₁的示數為I₁，電流表A₂的示數為I₂，則R_x的表達式為：R_x=

I1(R0+r1)

I2-I1

I1(R0+r1)

I2-I1

．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某實驗小組想利用圖（甲）所示的單擺裝置來驗正機械能守恒定，但需要先測定當地的重力加速度．他們從實驗室找來了如圖（乙）所示的實驗器材．
（1）在測量當地的重力加速度時，除器材a、c外，還應選擇的器材有

（填器材下的字母）．若測量過程中懸點松動，則測出的重力加速度

真實重力加速度（填“大于、等于或小于”）．
（2）用游標卡尺測量擺球的直徑時讀數如圖所示，則小球的直徑為

cm．
（3）重力加速度測出后，繼續驗證擺球的機械能是否守恒，需要的器材有

（填器材下的字母）．取最低點D處為零勢面，橫坐標h為小球離最低點的高度，縱坐標E為小球的動能或勢能（m為小球的質量）．推據記錄的實驗數據，處理后得到圖（丙）所示的實驗圖象，經分析后可以得出的結論是：

．

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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性訓練（二）（解析版） 題型：解答題

某實驗小組想利用圖（甲）所示的單擺裝置來驗正機械能守恒定，但需要先測定當地的重力加速度．他們從實驗室找來了如圖（乙）所示的實驗器材．
（1）在測量當地的重力加速度時，除器材a、c外，還應選擇的器材有______（填器材下的字母）．若測量過程中懸點松動，則測出的重力加速度______真實重力加速度（填“大于、等于或小于”）．
（2）用游標卡尺測量擺球的直徑時讀數如圖所示，則小球的直徑為______ cm．
（3）重力加速度測出后，繼續驗證擺球的機械能是否守恒，需要的器材有______（填器材下的字母）．取最低點D處為零勢面，橫坐標h為小球離最低點的高度，縱坐標E為小球的動能或勢能（m為小球的質量）．推據記錄的實驗數據，處理后得到圖（丙）所示的實驗圖象，經分析后可以得出的結論是：______．

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