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在验证“机械能守恒”实验中,一同学进行如下操作:
①将打点计时器水平地固定在铁架台上
②将长约0.5 m的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器.用手提着纸带,使重物静止在靠近打点计时器的地方
③先松开纸带,后接通电源,让重物自由下落,计时器就在纸带上打下一系列的点
④换几条纸带,重做上面的实验
⑤在打出的纸带中挑选第一、二两点间距接近2 mm,且点迹清楚的纸带进行测量,先记下O点的位置,依次再取四个计数点A、B、C、D.求出相应位置对应的速度及其下落的高度
⑥将测量数据及计算结果填入自己设计的表格中
⑦根据以上测得数据计算相应的v2和gh的值.验证机械能守恒定律
(1)以上操作有错误的是         
(2)实验中选出一条纸带如图所示.其中O点为起始点,A、B、C、D为四个计数点,打点计时器所选用电源是频率为50 Hz的交流电,用最小刻度为1 mm的刻度尺,测得OA="11.13" cm,OB="17.69" cm,OC="25.90" cm.,在计数点A和B之间,B和C之间各还有一个点,重锤的质量为m="1.5" kg,根据以上数据,当打点到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了           ,这时它的动能是           ;(保留三位有效数字,g取9.8 m/s2

(3)实验中往往出现重锤的重力势能减少量大于动能的增加量,其主要原因是           
                                                             
(1)①③  (2)2.60 J   2.54 J (3)实验中存在阻力,如:空气阻力,振针与纸带间阻力.

试题分析:(1)验证“机械能守恒”实验中,将打点计时器竖直地固定在铁架台上;先接通电源,后松开纸带,让重物自由下落,计时器就在纸带上打下一系列的点,所以1、3错误
(2)减少的重力势能为,而增加的动能为
(3)在这过程中实验中往往出现重锤的重力势能减少量大于动能的增加量,其主要原因是实验中存在阻力等。
点评:本题全面考察了验证机械能守恒定律实验过程中实验细节,包括数据处理等。
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在“探究弹力和弹簧伸长的关系,并测定弹簧的劲度系数”的实验中,实验装置如右图所示.所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力.实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧总长度.

(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标图中,请作出FL图线.

(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0=________cm,劲度系数k=________ N/m.
(3)试根据以上该同学的实验情况,请你帮助他设计一个记录实验数据的表格(不必填写其实验测得的具体数据)
(4)该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较.
优点在于:_______________________________________________________________.
缺点在于:_______________________________________________________________.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

如图,研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上,利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间,底板上的标尺可以测得水平位移。
保持水平槽口距底板高度h=0.420m不变。改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置,测出小球做平抛运动的初速度v0、飞行时间t和水平位移d,记录在表中。

(1)由表中数据可知,在h一定时,小球水平位移d与其初速度v0成____关系,与____无关。
v0(m/s)
0.741
1.034
1.318
1.584
t(ms)
292.7
293.0
292.8
292.9
d(cm)
21.7
30.3
38.6
46.4
 
(2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值发现理论值与测量值之差约为3ms。经检查,实验及测量无误,其原因是____。
(3)另一位同学分析并纠正了上述偏差后,另做了这个实验,竞发现测量值t′依然大于自己得到的理论值,但二者之差在3-7ms之间,且初速度越大差值越小。对实验装置的安装进行检查,确认斜槽槽口与底座均水平,则导致偏差的原因是____。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:
A.让小球多次从________位置上滚下,在一张印有小方格的纸上记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置,如图3中的a、b、c、d所示.
B.按图安装好器材,注意斜槽末端________,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线.
C.取下白纸以O为原点,以竖直线为y轴建立平面直角坐标系,用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹.

图3                                   图4
(1)完成上述步骤,将正确的答案填在横线上.
(2)上述实验步骤的合理顺序是________.
(3)已知图3中小方格的边长L=2.5 cm,则小球平抛的初速度为v0=________m/s,小球在b点的速率为________m/s.(取g=10m/s2)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

物体在空中下落的过程中,重力做正功,物体的动能越来越大,为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”,我们提供了如图的实验装置.

(1)某同学根据所学的知识结合该图设计一个本实验情景的命题:
如图所示,设质量为m(已测定)的小球在重力mg作用下从开始端自由下落,测出小球下落至光电门时发生的____________和通过光电门时的____________,试探究外力做的功____________ 与小球动能变化量____________的定量关系.(请在①②空格处填写物理量的名称和对应符号;在③④空格处填写数学表达式.)
(2)某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数字.(在计算过程中g取10 m/s2,所有计算结果均保留三位有效数字)
①用天平测定小球的质量为0.50 kg;
②用游标尺测出小球的直径为10.0 mm;
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为80.80 cm;
④电磁铁先通电,让小球________;
⑤________,小球自由下落;      ⑥在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3 s,由此可算得小球经过光电门时的速度为________m/s;
⑦计算得出重力做的功为________ J,小球动能变化量为________J。
(3)试根据在(2)条件下做好本实验的结论:________________________________.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

某同学用图甲的实验装置探究小车的加速度a与小车所受合力F及质量M的关系。打点计时器所用交变电流的频率为50Hz。
(1)某次实验中得到的纸带如图乙所示,每两个点间还有四个点未画出。则可求出小车的加速度大小为_________m/s2

(2)该同学在平衡摩擦力后进行实验,实际小车在运动过程中所受的拉力_______砝码和盘的总重力(填“大于”、“小于”或“等于”),为了便于探究、减小误差,应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足__________的条件。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

关于“研究平抛运动”的实验
(1)平抛物体的运动规律可以概括为两点:①水平方向做匀速运动,②竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动规律,可做下面的实验:如图所示,用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面,这个实验            

A.只能说明上述规律中的第①条
B.只能说明上述规律中的第②条
C.不能说明上述规律中的任何一条
D.能同时说明上述两条规律
(2)在实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度.实验简要步骤如下:
A.让小球多次从同一位置由静止释放,记下小球穿过卡片孔的一系列位置;
B.安装好器材,注意斜槽末端水平和平板竖直,记下斜槽末端O点和过O点的竖直线;
C.测出曲线上某点的坐标x、y,算出该小球的平抛初速度,实验需要对多个点求v0的值,然后求它们的平均值。
D.取下白纸,以O为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹。
上述实验的合理顺序是________(只排列序号即可)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(1)选用天平、秒表和石块等器材,利用自由落体运动规律,可估测井口到水面的深度。若当地的重力加速度为,则:
①还需要测量的物理量是       (选填:A、石块的质量    B、石块由井口下落到水面的时间);
②可求得井口到水面的深度                    
(2)右图所示,为“探究物体质量一定时,加速度与物体受力的关系”的实验装置示意图。

① 把长木板不带滑轮的一端垫高,其目的是      
(选填:A.平衡摩擦力   B.使得小车运动得更快一些)
② 电磁打点计时器应接      
(选填:A.低压直流电源   B.低压交流电源)
③ 如图所示,纸带记录的是某次实验过程中小车的运动情况,由刻度尺所测数据分析可知,小车做     
(选填:A.匀速直线运动    B.变速直线运动)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(1)研究平抛物体的运动的实验装置如图所示,关于这个实验,下面说法正确的是:(   )

A.实验中必须保证斜槽光滑
B.每次必须由静止从同一高度释放小球
C.在本实验中需要测量小球的质量
D.在实验前应先调整斜槽末端水平
E.在斜槽上释放小球的位置越高越好
(2)一位同学做平抛实验,只在纸上记下了y的方向,忘记在纸上记下斜槽末端位置,并只在坐标中描出如图曲线,现在我们可以在曲线上取A、B两点,用刻度尺分别量出它到y轴的距离x1和x2,以及AB的竖直距离h,重力加速度为g。
则该球水平抛出时的初速度大小的表达式:_________

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