某同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律：

（1）該同學(xué)開始實驗時情形如圖所示，接通電源釋放紙帶。請指出該同學(xué)在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當?shù)牡胤剑?br />①       ；②       。
（2）該同學(xué)經(jīng)修改錯誤并正確操作, 讓質(zhì)量為1kg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，紙帶打點如下圖所示．

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點距離如圖所示，單位為mm，重力加速度為9.8m/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：         ．

（1） ①打點計時器接了直流電；　②重錘離打點計時器太遠
（2）1.18m/s    0.690J   0.692J  在實驗誤差充許的范圍內(nèi)重錘下落過程機械能守恒

解析試題分析：（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(xué)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(xué)將重物放的位置離打點計時器太遠，故該同學(xué)在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當?shù)牡胤绞牵孩俅螯c計時器接了直流電；�、谥匚镫x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。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：

根據(jù)動能的定義得：，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
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。
考點：本題考查驗證機械能守恒定律，意在考查考生對打點計時器的應(yīng)用、實驗原理、實驗步驟和數(shù)據(jù)處理方法的理解和掌握。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（10分）一實驗小組準備探究元件Q的伏安特性曲線，他們設(shè)計了如圖所示的電路圖。請回答下列問題：

（1）考慮電表內(nèi)阻的影響，該無件電阻的測量值    （選填“大于”、“等于”或“小于”）真實值。
（2）實驗測得表格中的7組數(shù)據(jù)。請在坐標紙上作出該元件的I-U圖線。

（3）為了求元件Q在I-U圖線上某點的電阻，甲同學(xué)利用該點的坐標（U、I），由求得。乙同學(xué)作出該點的切線，求出切線的斜率k，由求得。其中        （選填“甲”或“乙”）同學(xué)的方法正確。

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（8分）在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗中，裝置如圖甲所示，實驗時先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，再將5個鉤碼逐個掛在彈簧的下端，每次測出相應(yīng)的彈簧總長度。

（1）某同學(xué)通過以上測量后把6組數(shù)據(jù)描點在坐標圖乙中，請作出F－L圖線；
（2）由此圖線可得出該彈簧的原長L0＝__________cm，勁度系數(shù)k＝___________N/m。

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

.(6分)在研究平拋物體的運動的實驗中，在一次實驗中用方格紙，方格邊長L＝20cm，通過實驗，記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖(c)所示，，則該小球做平拋運動的初速度為______m/s；B點的豎直分速度為________m/s（ g取10m/s2）。

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（1）如圖所示，一豎直彈簧下端固定于水平地面上，小球從彈簧的正上方高為h的地方自由下落到彈簧上端，經(jīng)幾次反彈以后小球落在彈簧上靜止于某一點A，則（   ）

A．h愈大，彈簧在A點的壓縮量愈大
B．彈簧在A點的壓縮量與h無關(guān)
C．小球第一次到達A點時的速度與A位置無關(guān)
D．h愈大，小球第一次到達A點時的速度愈大
（2）在探究功與速度關(guān)系實驗中為什么要把小木板一端墊高                   ?          

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（9分）熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器（PTC）和負溫度系數(shù)電阻器（NTC）。正溫度系數(shù)電阻器（PTC）在溫度升高時電阻值越大，負責溫度系數(shù)電阻器（NTC）在溫度升高時電阻值越小，熱敏電阻的這種特性，常常應(yīng)用在控制電路中。某實驗小組選用下列器材探究通過熱敏電阻Rx（常溫下阻值約為10.0Ω）的電流隨其兩端電壓變化的特點。
A．電流表A1（量程100mA，內(nèi)阻約1Ω）
B．電流表A2（量程0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω）
C．電壓表V1（量程3.0V，內(nèi)阻約3kΩ） 
D．電壓表V2（量程15.0V，內(nèi)阻約10kΩ）
E．滑動變阻器R（最大阻值為10Ω）   
F．滑動變阻器R′（最大阻值為500Ω）
G．電源E（電動勢15V，內(nèi)阻忽略）      H．電鍵、導(dǎo)線若干
①實驗中改變滑動變阻器滑片的位置，使加在熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大，請在所提供的器材中選擇必需的器材，應(yīng)選擇的器材為電流表        ；電壓表      ；滑動變阻器           。（只需填寫器材前面的字母即可）
②請在所提供的器材中選擇必需的器材，在虛線框內(nèi)畫出該小組設(shè)計的電路圖。

③該小組測出熱敏電阻R1的U—I圖線如曲線I所示。請分析說明該熱敏電阻是         熱敏電阻（填PTC或NTC）。
④該小組又通過查閱資料得出了熱敏電阻R2的U—I圖線如曲線II所示。然后又將熱敏電阻R1、R2分別與某電池組連成如圖所示電路。測得通過R1和R2的電流分別為0.30A和0.60A，則該電池組的電動勢為         V，內(nèi)阻為         Ω。（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： 題型：實驗題

（10分）某同學(xué)自制了一只水果電池，并選用下列器材測量該電池的電動勢與內(nèi)阻．
A、電壓表：量程0.6V，內(nèi)阻約2kΩ
B、電阻箱：0-9999Ω
C、電鍵與導(dǎo)線若干

用上述器材連接的電路如圖所示，測得了U與R的數(shù)據(jù)，并計算出了相應(yīng)的數(shù)據(jù)，見下表：

 
1
2
3
4
5
R（Ω）
500
1000
1500
2000
2500
U（V）
0.20
0.30
0.36
0.40
0.43
1/U（V-1）
5.0
3.3
2.8
2.5
2.3
1/R（×10-4Ω-1）
20.0
10.0
6.7
5.0
4.0
I=U/R（×10-4 A）
4.0
3.0
2.4
2.0
1.7
（1）要測定電源電動勢與內(nèi)阻，需從上表中選擇適當?shù)膬山M數(shù)據(jù)，并在右圖中作出相應(yīng)的圖象；

（2）利用所作的圖象，測得電源電動勢E測=  V，電源內(nèi)阻r測=  Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（3）此電路測電動勢與內(nèi)阻的測量值與真實值的關(guān)系是：E測    E真、r測   r真（選填“＜”、“＞”或“＝”）

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

(9分)小汽車儀表臺內(nèi)的鼓風(fēng)機靠的是一種電動勢約為10V,內(nèi)阻約為30Ω的電池驅(qū)動的，已知該電池允許輸出的最大電流為55mA,為了測定這個電池的電動勢和內(nèi)阻，某同學(xué)利用如圖甲所示電路進行實驗，圖中電流表的內(nèi)阻RA=15Ω,R為電阻箱，阻值范圍0-999.9Ω，RO為定值電阻，對電源起保護作用。

（1）該同學(xué)接入符合要求的RO后，閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱的阻值，讀取電流表的示數(shù)，記錄多組數(shù)據(jù)，作出 了如圖乙所示的圖線，則根據(jù)圖線可求得該電池的電動勢為E=    V， r=   Ω
(2)冬天為了防止汽車儀表玻璃起霧，可用通電電阻加熱，用圖丙所示10根阻值皆為30Ω的電阻條和上述電池，現(xiàn)在要使整個電路中電阻條上消耗的功率最大，且要求電阻條數(shù)最少，請在圖丙中畫出電路連線。

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

(6分）一個有一定厚度的圓盤，可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動，圓盤加速轉(zhuǎn)動時，角速度的增加量Δω與對應(yīng)時間Δt的比值定義為角加速度β（即β=）。我們用電磁打點計時器、米尺、游標卡尺、紙帶、復(fù)寫紙來完成下述實驗：（打點計時器所接交流電的頻率為50Hz，A、B、C、D 為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間有四個點未畫出）
①如圖甲所示，將打點計時器固定在桌面上，將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔，然后固定在圓盤的側(cè)面，當圓盤轉(zhuǎn)動時，紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上；
②接通電源，打點計時器開始打點，啟動控制裝置使圓盤勻加速轉(zhuǎn)動；
③經(jīng)過一段時間，停止轉(zhuǎn)動和打點，取下紙帶，進行測量。
（1）用20分度的游標卡尺測得圓盤的直徑如圖乙 所示，圓盤的半徑r為           cm；
（2）由圖丙可知，打下計數(shù)點B時，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為         rad/s；（3），圓盤轉(zhuǎn)動的角加速度大小為         rad/s2； （ （2），（3）問中計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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同步練習(xí)冊答案