(8分)用圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，所用交流電源的頻率為50Hz，得到如圖乙所示的紙帶。選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出A點(diǎn)距起點(diǎn)O的距離為s0＝19.00cm，點(diǎn)A、C間的距離為s1＝8.36cm，點(diǎn)C、E間的距離為s2＝9.88cm，g取9.8m/s2，測(cè)得重物的質(zhì)量為100g。

⑴下列做法正確的有        ；

A．圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線上

B．實(shí)驗(yàn)前，手應(yīng)提住紙帶上端，并使紙帶豎直

C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放手松開紙帶再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源

D．?dāng)?shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點(diǎn)作為初、末位置

⑵選取O、C兩點(diǎn)為初末位置研究機(jī)械能守恒。重物減少的重力勢(shì)能是      J，打下C點(diǎn)時(shí)重物的速度是      m/s。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

⑶實(shí)驗(yàn)中，重物減小的重力勢(shì)能總是略大于增加的動(dòng)能，寫出一條產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因           

 

【答案】

 ⑴AB；⑵0.268，2.28；⑶紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦阻力及空氣阻力。

【解析】

試題分析：⑴圖甲中兩限位孔必須在同一豎直線上和實(shí)驗(yàn)前，手應(yīng)提住紙帶上端，并使紙帶豎直都是為了減小其與紙帶之間的摩擦，故選項(xiàng)A、B正確；實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源再放手松開紙帶，以確保打第一個(gè)點(diǎn)O時(shí)重物對(duì)應(yīng)的速度為零，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；數(shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)選擇紙帶上距離適當(dāng)遠(yuǎn)的兩點(diǎn)作為初、末位置，以減小長(zhǎng)度的測(cè)量誤差，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

⑵重物減少的重力勢(shì)能為：ΔEp＝mg(s0＋s1)＝0.1×9.8×(0.19＋0.0836)J＝0.268J，由于重物下落做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中點(diǎn)時(shí)刻速度等于平均速度可知，打下C點(diǎn)時(shí)重物的速度為：vC＝＝m/s＝2.28m/s

⑶在實(shí)驗(yàn)過程中，紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦、空氣阻力是存在的，因此需克服阻力做功，損失部分能量，因此實(shí)驗(yàn)中，重物減小的重力勢(shì)能總是略大于增加的動(dòng)能。

考點(diǎn)：本題主要考查了“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)問題，屬于中檔題。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（Ⅰ）一物理興趣小組利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究物體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力與角速度、半徑的關(guān)系．
實(shí)驗(yàn)序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8
F/N 2.42 1.90 1.43 0.97 0.76 0.50 0.23 0.06
ω/rad?s-1 28.8 25.7 22.0 18.0 15.9 13.0 8.5 4.3
①首先，他們讓一砝碼做半徑r為0.08m的圓周運(yùn)動(dòng)，數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過測(cè)量和計(jì)算得到若干組向心力F和對(duì)應(yīng)的角速度ω，如下表．請(qǐng)你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖甲上繪出F-ω的關(guān)系圖象．

②通過對(duì)圖象的觀察，興趣小組的同學(xué)猜測(cè)F與ω2成正比．你認(rèn)為，可以通過進(jìn)一步轉(zhuǎn)換，做出
F-ω2
F-ω2
關(guān)系圖象來確定他們的猜測(cè)是否正確．
③在證實(shí)了F∝ω2之后，他們將砝碼做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r再分別調(diào)整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F-ω圖象，他們將三次實(shí)驗(yàn)得到的圖象放在一個(gè)坐標(biāo)系中，如圖乙所示．通過對(duì)三條圖象的比較、分析、討論，他們得出F∝r的結(jié)論，你認(rèn)為他們的依據(jù)是
做一條平行與縱軸的輔助線，觀察和圖象的交點(diǎn)中力的數(shù)值之比是否為1：2：3
做一條平行與縱軸的輔助線，觀察和圖象的交點(diǎn)中力的數(shù)值之比是否為1：2：3
．
④通過上述實(shí)驗(yàn)，他們得出：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的向心力F與角速度ω、半徑r的數(shù)學(xué)關(guān)系式是F=kω2r，其中比例系數(shù)k的大小為
0.037
0.037
．（計(jì)算結(jié)果取2位有效數(shù)字）
（Ⅱ）某同學(xué)想測(cè)量某導(dǎo)電溶液的電阻率，先在一根均勻的長(zhǎng)玻璃管兩端各裝了一個(gè)電極（接觸電阻不計(jì)），兩電極相距L=0.700m，其間充滿待測(cè)的導(dǎo)電溶液．
用如下器材進(jìn)行測(cè)量：
電壓表（量程l5V，內(nèi)阻約30kΩ）； 電流表（量程300μA，內(nèi)阻約50Ω）；
滑動(dòng)變阻器（10Ω，1A）；          電池組（電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=6Ω）；
單刀單擲開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干．
下表是他測(cè)量通過管中導(dǎo)電液柱的電流及兩端電壓的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．實(shí)驗(yàn)中他還用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量了玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖2所示
U/V 0 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 0 22 65 109 155 175 240

根據(jù)以上所述請(qǐng)回答下面的問題：
（1）玻璃管內(nèi)徑d的測(cè)量值為
30.75
30.75
mm；
（2）根據(jù)表1數(shù)據(jù)在圖3坐標(biāo)中已描點(diǎn)，請(qǐng)作出U-I圖象，根據(jù)圖象求出電阻R=
4.4×104～4.8×104
4.4×104～4.8×104
Ω（保留兩位有效數(shù)字）；
（3）計(jì)算導(dǎo)電溶液的電阻率表達(dá)式是ρ=
πRd
2
 
4L
πRd
2
 
4L
 （用R、d、L表示）
（4）請(qǐng)?jiān)冢▓Dl）中補(bǔ)畫出未連接的導(dǎo)線．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）（8分）在做”用油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)時(shí),在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得n個(gè)油滴的體積為V，則每個(gè)油滴的體積為        ，將一個(gè)油滴滴在水面上，形成的油膜的近似輪廓如圖所示,圖中正方形小方格的邊長(zhǎng)為l,則油膜的面積是___________。根據(jù)上述數(shù)據(jù),估測(cè)出油分子的直徑是________________。用這種方式估測(cè)出的結(jié)果，其分子直徑的數(shù)量級(jí)約為             m。

（2）(8分) 某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在光滑的長(zhǎng)木板的一端，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車A的后面。讓小車Ａ運(yùn)動(dòng)，小車Ｂ靜止。在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥，如圖甲，碰撞時(shí)撞針插入橡皮泥把兩小車粘合成一體。他在安裝好實(shí)驗(yàn)裝置后，先接通電源然后輕推小車Ａ，使Ａ獲得一定的速度，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，已知電源頻率為50Hz。

①實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶如圖乙所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距標(biāo)在圖上，則應(yīng)選　　　　 段計(jì)算A的碰前速度；應(yīng)選　　　  段計(jì)算A和B碰后的共同速度（填BC、CD或DE）。

②已測(cè)得小車A的質(zhì)量m1=0.20kg，小車B的質(zhì)量m2=0.10kg，由以上測(cè)量結(jié)果可得：

碰前總動(dòng)量=　　　　  kg·m/s ；碰后總動(dòng)量=　　　　  kg·m/s。（計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

 

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科目：高中物理 來源：2010年廣東省東莞市高二第二學(xué)期期末考試物理A卷 題型：實(shí)驗(yàn)題

（1）（8分）在做”用油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)時(shí),在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得n個(gè)油滴的體積為V，則每個(gè)油滴的體積為        ，將一個(gè)油滴滴在水面上，形成的油膜的近似輪廓如圖所示,圖中正方形小方格的邊長(zhǎng)為l,則油膜的面積是___________。根據(jù)上述數(shù)據(jù),估測(cè)出油分子的直徑是________________。用這種方式估測(cè)出的結(jié)果，其分子直徑的數(shù)量級(jí)約為             m。

（2）(8分) 某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在光滑的長(zhǎng)木板的一端，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車A的后面。讓小車Ａ運(yùn)動(dòng)，小車Ｂ靜止。在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥，如圖甲，碰撞時(shí)撞針插入橡皮泥把兩小車粘合成一體。他在安裝好實(shí)驗(yàn)裝置后，先接通電源然后輕推小車Ａ，使Ａ獲得一定的速度，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，已知電源頻率為50Hz。
①實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶如圖乙所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距標(biāo)在圖上，則應(yīng)選　　　　 段計(jì)算A的碰前速度；應(yīng)選　　　 段計(jì)算A和B碰后的共同速度（填BC、CD或DE）。
②已測(cè)得小車A的質(zhì)量m1=0.20kg，小車B的質(zhì)量m2=0.10kg，由以上測(cè)量結(jié)果可得：[來源:學(xué)科網(wǎng)ZXXK]
碰前總動(dòng)量=　　　　 kg·m/s；碰后總動(dòng)量=　　　　 kg·m/s。（計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源：2010年廣東省東莞市高二第二學(xué)期期末考試物理A卷 題型：實(shí)驗(yàn)題

（1）（8分）在做”用油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)時(shí),在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得n個(gè)油滴的體積為V，則每個(gè)油滴的體積為         ，將一個(gè)油滴滴在水面上，形成的油膜的近似輪廓如圖所示,圖中正方形小方格的邊長(zhǎng)為l,則油膜的面積是___________。根據(jù)上述數(shù)據(jù),估測(cè)出油分子的直徑是________________。用這種方式估測(cè)出的結(jié)果，其分子直徑的數(shù)量級(jí)約為              m。

（2）(8分) 某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在光滑的長(zhǎng)木板的一端，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車A的后面。讓小車Ａ運(yùn)動(dòng)，小車Ｂ靜止。在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥，如圖甲，碰撞時(shí)撞針插入橡皮泥把兩小車粘合成一體。他在安裝好實(shí)驗(yàn)裝置后，先接通電源然后輕推小車Ａ，使Ａ獲得一定的速度，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，已知電源頻率為50Hz。

①實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶如圖乙所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距標(biāo)在圖上，則應(yīng)選　　　　  段計(jì)算A的碰前速度；應(yīng)選　　　  段計(jì)算A和B碰后的共同速度（填BC、CD或DE）。

②已測(cè)得小車A的質(zhì)量m1=0.20kg，小車B的質(zhì)量m2=0.10kg，由以上測(cè)量結(jié)果可得：[來源:ZXXK]

碰前總動(dòng)量=　　　　  kg·m/s ；碰后總動(dòng)量=　　　　  kg·m/s。（計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

 

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