【題目】某同學利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律．

（1）該同學開始實驗時情形如圖甲所示，接通電源釋放紙帶．請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當?shù)牡胤剑?/span>

①___________________；

②___________________．

（2）該同學經(jīng)修改錯誤并正確操作，讓質(zhì)量為1 kg的重錘下落，通過打點計時器在紙帶上記錄運動過程，打點計時器所接電源為頻率是50 Hz的交變電源，紙帶打點如圖乙所示．

紙帶上O點為重錘自由下落時的打點起點（O、A間有點未畫出），選取的計數(shù)點A、B、C、D依次間隔一個點（圖中未畫出），各計數(shù)點與O點距離如圖乙所示，單位為mm，重力加速度為9．8 m/s2，則：（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

根據(jù)紙帶，打點計時器打下B點時，重錘速度vB＝________，重錘動能EkB＝________，從開始下落算起，打點計時器記錄B點時，重錘勢能減少量為________．由此可以得到的實驗結(jié)論是：________________．

【答案】（1）①打點計時器接了直流電

②重錘離打點計時器太遠

（2）1．18 m/s 0．690 J 0．692 J

在實驗誤差允許的范圍內(nèi)重錘下落過程機械能守恒

【解析】（1）本實驗使用的是打點計時器，根據(jù)打點計時器的工作原理，必須使用交流電源，而該同學采用的是直流電源；紙帶總長約1米左右，且盡可能在紙帶上多打一些點，所以應(yīng)讓重物緊靠打點計時器，而該同學將重物放的位置離打點計時器太遠，故該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當?shù)牡胤绞牵?/span>①打點計時器接了直流電；②重物離打點計時器太遠．

（2）打點計時器所接電源為頻率是50 Hz的交變電源，選取的計數(shù)點A、B、C、D依次間隔一個點，所以相鄰的計數(shù)點的時間間隔是T＝0．04 s．根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律：某段時間內(nèi)的平均速度大小等于這段時間中間時刻的瞬時速度大小，則有：

vB＝＝m/s＝1．175 m/s≈1．18 m/s

根據(jù)動能的定義得：Ek＝＝×1×（1．175）2 J＝0．690 J，從開始下落算起，打點計時器記錄B點時，重錘勢能減少量為ΔEp＝mgxOB＝1×9．8×70．6×10－3 J＝0．692 J

從前面的計算可以看出重錘動能增加量近似等于重錘勢能減少量，即在誤差允許的范圍內(nèi)重錘下落過程機械能守恒．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，5個相同的木塊緊挨著靜止在水平地面上，每塊木塊的質(zhì)量為M=1kg，長l=1m，它們與地面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1，木塊與地面的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，現(xiàn)有一質(zhì)量為m=2.5kg的小鉛塊（視為質(zhì)點），以v0=4m/s的初速度向右滑上左邊第一木塊的左端，它與木塊間的動摩擦因數(shù)μ2=0.2，小鉛塊剛滑上第四塊木塊時，4、5兩塊木塊開始一起運動，最終小鉛塊靜止在第四塊木塊上，求：

（1）小鉛塊剛滑上第四塊木塊時的速度；

（2）小鉛塊滑上第四塊木塊后，4、5兩木塊的加速度；

（3）小鉛塊與木塊達共同速度后，還能繼續(xù)滑行多遠。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】對于“研究平拋運動”的實驗，請完成下面兩問。

(1)研究平拋運動的實驗中，下列說法正確的是___________

A．應(yīng)使小球每次從斜槽上同一位置由靜止釋放

B．斜槽軌道必須光滑

C．斜槽軌道的末端必須保持水平

(2)右圖是某同學根據(jù)實驗畫出的平拋小球的運動軌跡，O為拋出點。在軌跡上任取兩點A、B，分別測得A點的豎直坐標y1=4.90cm、B點的豎直坐標y2=44.10cm，A、B兩點水平坐標間的距離Δx=40.00cm。g取9.80m/s2，則平拋小球的初速度v0為______m/s。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可驗證機械能守恒定律．實驗中需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h．某同學對實驗得到的紙帶，設(shè)計了以下四種測量方案，這些方案中正確的是（ ）

A．用刻度尺測出物體下落高度h，由打點間隔數(shù)算出下落時間t，通過v=gt計算出瞬時速度v

B．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過v=計算出瞬時速度v

C．根據(jù)做勻變速直線運動時，紙帶上某點的瞬時速度等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v，并通過h=計算得出高度h

D．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運動時，紙帶上某點的瞬時速度等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，測算出瞬時速度v

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“驗證機械能守恒定律”的實驗中：

（1）從下列器材中選出實驗所必須的，其編號為________．

A．打點計時器（包括紙帶）

B．重物

C．天平

D．毫米刻度尺

E．秒表

F．運動小車

（2）打點計時器的安裝放置要求為________；開始打點計時的時候，應(yīng)先________，然后________．

（3）實驗中產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因主要是________________，使重物獲得的動能往往________．為減小誤差，懸掛在紙帶下的重物應(yīng)選擇_______________________．

（4）如果以為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的－h(huán)圖線是________，該線的斜率等于_____________．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在用落體法驗證機械能守恒定律時，某小組按照正確的操作選得紙帶如圖．其中O是起始點，A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點．用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點的距離，并記錄在圖中．（已知當?shù)氐闹亓铀俣萭＝9．80 m/s2，重錘質(zhì)量為m＝1 kg，計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）

（1）圖中的三個測量數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是________段的讀數(shù)，應(yīng)記作________cm；

（2）甲同學用重錘在OB段的運動來驗證機械能守恒，他用AC段的平均速度作為B點對應(yīng)的瞬時速度vB，則求得該過程中重錘的動能增加量ΔEk＝________J，重力勢能的減少量ΔEp＝______J．這樣驗證的系統(tǒng)誤差總是使ΔEk_____ΔEp（選填“>”、“<”或“＝”）；

（3）乙同學根據(jù)同一條紙帶，同一組數(shù)據(jù)，也用重錘在OB段的運動來驗證機械能守恒，將打點計時器打下的第一個點O記為第1個點，圖中的B是打點計時器打下的第9個點．因此他用v＝gt計算與B點對應(yīng)的瞬時速度vB，求得動能的增加量ΔEk＝________J．這樣驗證的系統(tǒng)誤差總是使ΔEk________ΔEp（選填“>”“<”或“＝”）．

（4）上述兩種處理方法中，你認為合理的是________同學所采用的方法．（選填“甲”或“乙”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角θ =30°的足夠長的固定的斜面底端有一質(zhì)量m =1.0kg的物體.物體與斜面間動摩擦因數(shù) ，現(xiàn)用輕細繩將物體由靜止沿斜面向上拉動。拉力F=18N，方向平行斜面向上。經(jīng)時間t=2.0s繩子突然斷了，求：(g取10m/s2)

（1）繩斷時物體的速度大小.

（2）物體沿斜面向上運動的最大距離.

（3）繩子斷后物體在斜面上運動的時間

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，真空中Ox坐標軸上的某點有一個點電荷Q，坐標軸上A、B兩點的坐標分別為0.2 m和0.7 m．在A點放一個帶正電的試探電荷，在B點放一個帶負電的試探電荷，A、B兩點的試探電荷受到電場力的方向都跟x軸正方向相同，電場力的大小F跟試探電荷電荷量q的關(guān)系分別如圖中直線a、b所示．下列說法正確的是(　　)

A. B點的電場強度的大小為0.25 N/C

B. A點的電場強度的方向沿x軸負方向

C. 點電荷Q是正電荷

D. 點電荷Q的位置坐標為0.3 m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】跳傘運動員做低空跳傘表演，當直升飛機懸停在離地面224m高時，運動員離開 飛機作自由落體運動．運動一段時間后，打開降落傘，展傘后運動員以12.5m/s2的加速度勻減速下降．為了運動員的安全，要求運動員落地速度最大不得超過5m/s．求：

（1）著地時相當于從多高處自由落下？

（2）運動員在空中的最短時間為多少？此情況下，運動員展傘時，離地面的高度至少為多少？

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