用自由落体法进行“验证机械能守恒定律的实验①实验完毕后选出一条纸带如图所示.其中O点为电磁打点计时器打下的第一个点.A.B.C为三个计数点.打点计时器通以50Hz的交流电.用刻度尺测得OA=12.41cm.OB=18.60cm.OC=27.21cm.在计数点A和B.B和C之间还各有一个点.重物的质量为1.00kg.取g=10.0m/s2.甲同学根据以上数据算出:当� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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(1)（6分）用自由落体法进行“验证机械能守恒定律”的实验
①实验完毕后选出一条纸带如图所示，其中O点为电磁打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz的交流电。用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重物的质量为1.00kg，取g=10.0m/s²。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了________J；此时重物的动能比开始下落时增加了_______J。(结果均保留三位有效数字)

②乙同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以

为纵轴画出了如图的图线。图线未过原点O的原因是___________________。
（2）实验室中准备了下列器材：
待测干电池（电动势约1.5V，内阻约1.0Ω）
电流表G（满偏电流1.5mA，内阻10Ω）
电流表A（量程0~0.60A，内阻约0.10Ω）
滑动变阻器R₁（0~20Ω，2A）
滑动变阻器R₂（0~100Ω，1A）
定值电阻R₃=990Ω、开关S和导线若干
①小明同学选用上述器材（滑动变阻器只选用了一个）测定一节干电池的电动势和内电阻。为了能较为准确地进行测量和操作方便，实验中选用的滑动变阻器，应是。（填代号）
②请在方框中画出他的实验电路图。
③右下图为小明根据实验数据作出的I₁—I₂图线（I₁为电流表G的示数，I₂为电流表A的示数），由该图线可得：被测干电池的电动势E= V，内电阻r= Ω。

（1）① 1.80；1.71 ②先释放重物，再接通计时器电源(“打下第一个点时重物已经有速度”也对)

（2）①R₁滑动变阻器；②如图；③1.46—1.48，0.76—0.78

试题分析：
（1）
① 减少的重力势能大小为

②先求出B点的速度，B点速度大小等于AC中间时刻速度，则

那么B处的动能为

②先释放重物，再接通计时器电源(“打下第一个点时重物已经有速度”也对)
（2）
①滑动变阻器应选R₁，这是由于电路中最大电流约为

，而滑动变阻器2最大电流小于此电流，则不安全，所以选用1。
②由于电流计量程电流远小于干路中允许的电流，则不可以直接测电源上流过电流，我们可以使其与定值电阻相连接，使之相当于一电压表，如图所示。
③根据闭合电路欧姆定律可得：

整理得

数据处理：将图像所给图像延长与纵轴及横轴相交如图所示，得斜率大小为k=

，纵轴截距为1.47×10^-3A，

又由于斜率大小为

，纵轴截距为

，代入数据得：
E=1.47V，r=0。76Ω
说明：读数存在误差，则E的范围可1.46—1.48，内阻范围为0.76—0.78

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在《探究求合力的方法》的实验中，其中的二个步骤是：
①在水平放置的木板上垫一张白纸并固定好，把橡皮条的一端固定在木板上，另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，使它与细线的结点达到某一位置O点，在白纸上记下O点和两个弹簧秤的读数F₁和F₂。
②只用一个弹簧秤通过细线拉橡皮条，使它的伸长量与用两个弹簧秤拉时伸长量一样记下此时弹簧秤的读数F和细线的方向。
以上两步骤均有疏漏，请指出疏漏：
在①中是
在②中是

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A．探究的是加速度与其他量之间的比例关系

B．运动时间相同，速度与加速度成正比，比较末速度即可。

C．位移相同，加速度与时间的平方成反比，比较运动时间即可

D．运动时间相同，位移与加速度成正比，比较位移即可。

（2）通过改变，就可以改变小车所受的合力。
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（1）还需要的实验器材有                   ．
（2）实验时首先要做的步骤是          ，为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的条件是                  ．
（3）在上述的基础上，某同学测得滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，测得此时沙和沙桶的总质量m．接通电源，释放沙桶，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v₁与v₂（v₁<v₂）．则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为      （用题中的字母表示，已知重力加速度为g）．

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