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    小昕所在的实验小组利用图a 所示的实验装置验证机械能守恒定律，打出的纸带如图b所示，O点速度为零，A、B、C、D、E、F是打出的连续的点，已知交流电的周期为T，BC间距离为s1,CD 间距离为s2,DE间距离为s3，EF间距离为s4。

    （1）对于该实验，以下说法正确的是：                    
    A. 应该用天平测量重物的质量
    B．应该用秒表测量重物下落的时间
    C．选择重锤时，应该选择质量和体积都较大的
    D．如果用电磁打点计时器，不能用4节干电池（一节干电池的电压为1.5V）供电，只能接4-6V的交流电源
    E．在作匀速圆周运动的“神舟十号飞船”中，“王亚平”可以用图a装置来验证机械能守恒定律
    F. 实验时，应该先闭合电源再松开纸带
    G．实验时，要从几条打上点的纸带中挑选第一、第二两点之间的距离接近2cm且点迹清晰的纸带进行测量。
    （2）小华所在的实验小组则用该实验装置来验证动能定理，若还知道当地的重力加速度为g,但纸带B之前的点（不包含B点）模糊不清，请用题目所给的条件，写出验证动能定理的符号表达式：                        （用题干所给的符号表示） 。实际上，在实验中总有重力所做的功       （动能的变化量）（填“> ,= ，<”），其原因是：                                 。
    （3）小明所在的实验小组则用该实验装置，采用作图法来验证机械能守恒定律，如果以v2为纵轴，以h（h为各点到初始点O的距离）为横轴，下图ABCD选项中是四个同学根据实验数据绘出的v2—h图线，则正确的图像是：      ，根据正确的v2—h图线，该图线的斜率等于                 

    （4）小红所在的实验小组则利用该实验装置打出的纸带，还测出当地的重力加速度，其符号表达式为 g=                      （用题干所给的符号表示）。
    （1）DF （2）；>；由于重锤在下落过程中受到空气阻力及纸带和打点计时器之间存在摩擦阻力，阻力对重锤做负功，依动能定理：WG-Wf=ΔEK , 所以WG>ΔEK 。（3）C，当地重力加速度的2倍 （4）

    试题分析：（1）在这个实验中，验证机械能守恒，即减少的势能与增加的动能之间的关系，由于都涉及到同一个物体的质量，所以A不需要。通过打点计时器记录物体运动规律，所以B不需要。体积不能太大，以防止阻力太大，对实验造成影响。在太空中物体处于完全失重，所以太空中该方法不能验证机械能守恒定律，所以答案为DF
    （2）要计算出相应点的速度，以及重力势能变化量，设B点以后两点距离分别为s1,s2,s3,s4
    例如从C、E点验证机械能守恒定律，，动能变化量为，因此要动能定理的表达式为。不管用纸带上那段去求，重力势能减少量总是大于动能增加量，原因是由于各种阻力做功（3）根据机械能守恒定律则，所以图像的斜率为2g
    （4）根据，所以表达式为g=
    点评：本题考察了验证机械能守恒定律的实验细节，数据测量等相关操作。
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表所示（当地重力加速度取9.80m/s2，小球质量m＝0.200kg，计算结果保留三位有效数字）：

    时刻




    速度（m/s）
    		4.99
    		4.48
    		3.98
    		 
    （1）由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度＝__________m/s；
    （2）从t2到t5时间内，重力势能增量＝_________J，动能减少量＝________J；
    （3）在误差允许的范围内，若与近似相等，从而验证了机械能守恒定律。由上述计算所得________（选填“>”、“<”或“＝”），造成这种结果的主要原因是______________________。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    有4条用打点计时器(所用交流电频率为50 Hz)打出的纸带A、B、C、D，其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的．为找出该纸带，某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点，用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为x1、x2、x3.请你根据下列x1、x2、x3的测量结果确定该纸带为________．(已知当地的重力加速度为9.791 m/s2)
    A．61.0 mm,65.8 mm,70.7 mm
    B．41.2 mm,45.1 mm,53.0 mm
    C．49.36 mm,53.5 mm,57.3 mm
    D．60. 5 mm,61.0 mm,60.6 mm)

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    关于“探究功与速度变化的关系”的实验中，下列叙述正确的是____________.
    A．每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
    B．每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
    C．放小车的长木板应该尽量使其保持水平
    D．先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    （1）我国舰载飞机在“辽宁舰”上成功着舰后，某课外活动小组以舰载飞机利用阻拦索着舰的力学问题很感兴趣。他们找来了木板、钢球、铁钉、橡皮条以及墨水，制作了如图（1）图所示的装置，准备定量研究钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系。要达到实验目的，需直接测量的物理量是钢球由静止释放时的           和在橡皮条阻拦下前进的距离，还必须增加的一种实验器材是         。忽略钢球所受的摩擦力和空气阻力，重力加速度已知，根据          定律（定理），可得到钢球被阻拦前的速率。

    （2）某同学对有故障的电热毯进行探究。题（2）图1是电热毯的电路示意图，其中电热线和导线通过金属接线片连接。题（2）图2为测试电路实物图，A、B为测试表笔，电压表内阻很大，可视为理想电表。

    ①请在答题卡虚线框内画出与题（2）图2对应的电路图。
    ②断开K1，用上述测试电路在1和1′之间检测得知电热线无故障，然后测得电热线的U—I曲线如题（2）图3所示。已知电热线材料的电阻率为2.8×10-7Ω·m，电热线的直径为0.200mm。可求得此电热线的电阻为   kΩ，总长度为      m。（结果均保留两位有效数字）

    ③为了进一步检查故障，该同学闭合开关K1和K2，用表笔A和B分别对题（2）图1中所示的各点进行测试，部分测试结果如下表所示。由此测试结果可判断出电路有断路，位置在      之间（在“1和2”、“1′和2′”、“2和3”、“2′和3′”中选填一项）。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    （1）图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的__________(填“A”“B”或“C”)进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为________mm。

    （2）霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展。如图丙所示，在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数。某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。

    ①若该半导体材料是空穴（可视为带正电粒子）导电，电流与磁场方向如图丙所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的“+”接线柱与_________（填“M”或“N”）端通过导线相连。
    ②已知薄片厚度d=0.40mm，该同学保持磁感应强度B=0.10T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下表所示。
     
    根据表中数据在给定区域内（见答题卡）画出UH—I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为_______________（保留2位有效数字）。
    ③该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图丁所示的测量电路，S1、S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片（未画出）。为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向_______（填“a”或“b”），S2掷向_______（填“c”或“d”）。

    为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中。在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件____________和__________(填器件代号)之间。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    在《用自由落体验证机械能守恒定律》的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，测得当地的重力加速度g=9.8m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg，实验中得到一点迹清晰的纸带（如图），把第一点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D到O点的距离分别为62.99cm，70.18 cm，77.76 cm,85.73 cm,根据以上的数据，可知重物由O运动到C点，重力势能的减小量等于_______J，动能的增加量等于_______J。（取三位有效数字）你得出的结论是                            

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    如图所示是测量子弹离开枪口时速度的装置，子弹从枪口水平射出，在飞行途中穿过两块竖直平行放置的薄板P、Q两板相距为L，P板离枪口距离为s,测出子弹穿过两薄板时留下的C、D两孔间的高度差为h，不计空气及薄板的阻力，根据以上给出的数据，子弹离开枪口时的速度为                 。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    在“验证机械能守恒定律”的实验中, 已知电磁打点计时器所用的电源的频率为50 Hz, 查得当地的重力加速度g＝9.80 m/s2, 测得所用的重物质量为1.00 kg.实验中得到的一条点迹清晰的纸带(如图5－5－13所示), 把第一个点记为O, 另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点, 经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm.

    (1)根据以上数据, 可知重物由O点运动到C点, 重力势能的减少量等于________J, 动能的增加量等于________J(取三位有效数字).
    (2)根据以上数据, 可知重物下落时的实际加速度a＝________m/s2, a________g(填“大于”或“小于”), 原因是____________________________________________________。

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