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某同學利用如圖1所示裝置驗證“機械能守恒定律”．在打好點的紙帶中他挑選出一條點跡清晰的紙帶，如圖2所示．把第一個點記作O，另取連續三個點依次標記為A、B、C．用刻度尺測出OA的距離h₁=42.20cm，OB的距離h₂=48.00cm，OC的距離h₃=54.20cm．已知當地的重力加速度g=9.80m/s²，重錘的質量為0.10kg．根據上面的信息，可計算出打下B點時重錘動能為

J．從打O點到打B點的時間內，重錘的重力勢能減少量為

J．（各空結果均要求保留到小數點后兩位數字）

分析：根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，再由減小的重力勢能△E_P=mgh來計算重錘的重力勢能減少量．

解答：解：B點的瞬時速度等于AC段的平均速度，所以有：
vB=

tAC

h3-h1

0.5420-0.4220

2×0.02

m/s=3.00m/s
則此處的動能為：Ek=

×0.10×3.002J=0.45J
重錘的重力勢能減少量：△E_P=mgh₂=0.10×9.80×0.4800J=0.47J
故答案為：0.45，0.47．

點評：明確實驗原理是解決實驗問題的關鍵，要熟記求紙帶上某點瞬時速度的求法．

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相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學利用如圖1所示的實驗裝置做研究勻變速直線運動實驗．
（1）請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當：①

打點計時器應接交流電源

；②

重物釋放時應緊靠打點計時器

．
（2）圖2是研究勻變速直線運動實驗中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數點，相鄰的兩個計數點之間還有四個點未畫出．量出相鄰的計數點之間的距離分別為S_AB=4.22cm、S_BC=4.65cm、S_CD=5.08cm、S_DE=5.49cm、S_EF=5.91cm、S_FG=6.34cm．已知打點計時器的工作頻率為50Hz，則打點計時器打C點時小車的速度為 v_c=

0.49

m/s，小車的加速度a=

0.42

m/s²（結果保留2位有效數字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?上海模擬）某同學利用如圖1所示的裝置測量當地的重力加速度．實驗步驟如下：
A．按裝置圖安裝好實驗裝置；
B．用三角尺測量小球的直徑 d；
C．用米尺測量懸線的長度 l；
D．讓小球在豎直平面內小角度擺動．當小球經過最低點時開始計時，并計數為0，此后小球每經過最低點一次，依次計數1、2、3…．當數到20時，停止計時，測得時間為 t；
E．多次改變懸線長度，對應每個懸線長度，都重復實驗步驟C、D；
F．計算出每個懸線長度對應的 t²；
G．以 t² 為縱坐標、l 為橫坐標，作出 t²-l 圖象．
（1）該同學根據實驗數據，利用計算機作出 t²-l圖象如圖2所示．根據圖象擬合得到方程為：t²=404.0l+3.5（s²）．由此可以得出當地的重力加速度g=

9.76

m/s²．（取π²=9.86，結果保留3位有效數字）
（2）圖象沒有過坐標原點的原因可能是

（A）不應在小球經過最低點時開始計時，應該在小球運動到最高點開始計時
（B）開始計時后，不應記錄小球經過最低點的次數，而應記錄小球全振動的次數
（C）不應作 t²-l 圖象，而應作 t-l 圖象
（D）不應作 t²-l 圖象，而應作 t²-（l+

d）圖象．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學利用如圖1所示的裝置測量當地的重力加速度．實驗步驟如下：

A．按裝置圖安裝好實驗裝置；
B．用游標卡尺測量小球的直徑d；
C．用米尺測量懸線的長度l；
D．讓小球在豎直平面內小角度擺動．當小球經過最低點時開始計時，并計數為0，此后小球每經過最低點一次，依次計數1、2、3…．當數到20時，停止計時，測得時間為t；
E．多次改變懸線長度，對應每個懸線長度，都重復實驗步驟C、D；
F．計算出每個懸線長度對應的t ²；
G．以t ² 為縱坐標、l為橫坐標，作出t ²-l圖線．
結合上述實驗，完成下列任務：
①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．某次測量的示數如圖2所示，讀出小球直徑d的值為

1.52

cm．
②該同學根據實驗數據，利用計算機作出t ²-l圖線如圖3所示．根據圖線擬合得到方程t ²=404.0l+3.5．由此可以得出當地的重力加速度g=

9.76

m/s²．（取π ²=9.86，結果保留3位有效數字）
③從理論上分析圖線沒有過坐標原點的原因，下列分析正確的是

A．不應在小球經過最低點時開始計時，應該在小球運動到最高點開始計時；
B．開始計時后，不應記錄小球經過最低點的次數，而應記錄小球做全振動的次數；
C．不應作t ²-l圖線，而應作t-l圖線；
D．不應作t ²-l圖線，而應作t ²-（l+

d）圖線．

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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，再調節氣墊導軌，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：鉤碼的質量m、

和

（用文字說明和相應字母表示）．
③本實驗通過比較

和

，在實驗誤差允許的范圍內相等（用測量的物理量符號表示），從而驗證了系統的機械能守恒．

（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，內阻約30kΩ）；電流表（量程300μA，內約50Ω）；
滑動變阻器（10Ω，1A）；電池組（電動勢E=12V，內阻r=6Ω）；
單刀單擲開關一個、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據．實驗中用20分度的游標卡尺測量了玻璃管的內徑，結果如圖3所示．