利用圖1裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗。

①除打點計時器（含紙帶、復(fù)寫紙）、交流電源、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的器材中，必須使用的還有________。（選填器材前的字母）
A. 大小合適的鐵質(zhì)重錘
B. 體積較大的木質(zhì)重錘
C. 刻度尺
D. 游標(biāo)卡尺
E. 秒表
②圖2是實驗中得到的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。
重錘質(zhì)量用m表示，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T。從打下O點到打下B點的過程中，重錘重力勢能的減少量∣ΔEp∣=________，動能的增加量ΔEk=________。

③實驗結(jié)果往往是重力勢能的減少量略大于動能的增加量，關(guān)于這個誤差下列說法正確的是________
A．該誤差屬于偶然誤差
B．該誤差屬于系統(tǒng)誤差
C．可以通過多次測量取平均值的方法來減小該誤差
D．可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差
④在實驗過程中，下列實驗操作和數(shù)據(jù)處理正確的是________
A. 釋放重錘前，使紙帶保持豎直
B. 做實驗時，先接通打點計時器的電源，再釋放重錘
C. 為測量打點計時器打下某點時重錘的速度v，可測量該點到O點的距離h，再根據(jù)公式計算，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?br />D．用刻度尺測量某點到O點的距離h，利用公式mgh計算重力勢能的減少量，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?br />⑤某同學(xué)在紙帶上選取計數(shù)點后，測量它們到起始點O的距離h，并計算出打相應(yīng)計數(shù)點時重錘的速度v，通過描繪v2-h圖像去研究機械能是否守恒。若實驗中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的v2-h圖像是圖3中的哪一個________
①AC（2分）   ②mghB（2分），（4分） ③BD（2分）   ④ABD（2分）      ⑤A（2分）

試題分析：①驗證機械能守恒定律實驗，需要盡量減小阻力，以使得減少的重力勢能接近增加的動能，所以選擇鐵質(zhì)重錘而不是木質(zhì)，這樣可以盡量減少阻力影響。即選項A對B錯。在計算速度時需要刻度尺測量點跡之間的距離以及下落的高度，所以選項C是必須的。而秒表不需要，只有查相鄰點的間隔即可得時間間隔，因為打點計時器每隔0.02秒打一個點。所以E錯誤。有刻度尺測量點間距，而不需要游標(biāo)卡尺選項D錯。②O點到B點下落的高度為，所以減少的重力勢能為，增加的動能要計算B點的瞬時速度，B為AC的中間時刻即等于AC的平均速度，所以，增加的動能。③重力勢能的減少量略大于動能的增加量，主要是因為不可避免系統(tǒng)存在阻力，就會有部分重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以動能增加的少，重力勢能減少的多，此為系統(tǒng)誤差，選項A錯B對。無論怎么多次測量去平均值都只能減少偶然誤差不能減少系統(tǒng)誤差，選項C錯，只有減少阻力影響才能減少系統(tǒng)誤差，選項D對。④為保證只有重力做功，釋放前紙帶豎直可減少紙帶與 打點計時器限位孔之間的摩擦，選項A對。實驗過程先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶 ，選項B對。速度的計算必須從紙帶數(shù)據(jù)來求，而不能根據(jù)自由落體運動求速度，如果按照自由落體運動的速度來求解則減少的重力勢能一定等于增加的動能，驗證就沒有意義了。計算減少的重力勢能一定要按照當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葋碛嬎氵x項D對。⑤若有恒定的阻力存在，則根據(jù)動能定理可得，即，所以圖像斜率為定值，而且過原點，對照選項A對。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（1）有一只標(biāo)值為“2.5 V，×W” 的小燈泡，其額定功率的標(biāo)值已模糊不清．某同學(xué)想通過描繪燈絲伏安特性曲線來測定該燈泡的額定功率．
①已知小燈泡的燈絲電阻約為5 Ω，請先在圖甲中補全用伏安法測量燈絲電阻的電路圖，再選擇電流表（0~0.6A；0~3A）、電壓表（0~3V；0~15V）的合適量程，并按圖甲連接方式將圖乙中的實物連成完整的電路．
②開關(guān)S閉合之前，將圖乙中滑動變阻器的滑片應(yīng)置于       (選填“A端”、“B端”或“AB正中間”)

③該同學(xué)通過實驗作出的燈絲伏安特性曲線如上圖丙所示，則小燈泡的額定功率為      W。
（2）如下圖甲所示，一端帶有定滑輪的水平放置的長木板上固定有A、B兩個光電門，與通過定滑輪的輕質(zhì)細繩相連的輕質(zhì)測力計能顯示小車所受的拉力。

①在探究“合外力一定，加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時，如果不計空氣阻力及一切摩擦，要使測力計的示數(shù)等于小車所受的合外力，操作中必須保持小車與定滑輪間的細繩     。某同學(xué)在實驗中得到的幾組數(shù)據(jù)如下表所示，為了更直觀地描述物體的加速度跟其質(zhì)量的關(guān)系，請你根據(jù)他的數(shù)據(jù)在乙圖的坐標(biāo)系中畫出a-圖象。



②如丙圖所示，將長木板的左端抬高，小車遮光片裝在右側(cè)，使小車從靠近光電門A處由靜止開始運動，讀出測力計的示數(shù)F及小車在兩光電門之間的運動時間t，改變木板傾角，測得多組數(shù)據(jù)，據(jù)此數(shù)據(jù)得到的F—的圖線如圖丁所示。實驗中測得兩光電門的距離L＝1.0m，砂和砂桶的總質(zhì)量m1=0.5kg，則圖線的斜率為    （要寫上相應(yīng)的單位）；若小車與長木板間的摩擦不能忽略，則測得的圖線斜率將        （選填“變大”、 “變小”或“不變”）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”時，某同學(xué)得到如圖的一條紙帶，標(biāo)有0、1、2、3、4、5、6等計數(shù)點，各計數(shù)點間還有四個打點在圖中被覆蓋，測得各相鄰計數(shù)點間距S1＝5.18cm，S2＝4.40cm，S3＝3.62cm，S4＝2.84cm，S5＝2.06cm，S6＝1.28cm．

（1）相鄰兩記數(shù)點間的時間間隔為_______s；
（2）物體的加速度大小a＝________ m/s2；
（3）打點計時器打下記數(shù)點3時，物體的速度大小v3＝_______ m/s.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（8分）某同學(xué)設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）

①圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為     m/s2。（保留二位有效數(shù)字）
②為了用細線的拉力表示小車受到的合外力，實驗操作時必須首先_________________.
③下列做法正確的是　  　（填字母代號）
A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細繩與長木板保持平行
B．在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴木塊上
C．實驗時，先放開木塊再接通打點計時器的電源
D．通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度
④在實驗過程中改變砝碼盤中砝碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量，在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a—F關(guān)系圖線（如圖所示）. 此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（  ）

A．小車與軌道之間存在摩擦       B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C．砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量太大     D．所用小車的質(zhì)量太大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（1）用游標(biāo)卡尺為20分度的卡尺測量某工件的內(nèi)徑時，示數(shù)如圖甲所示，由圖可知其長度為_______cm；用螺旋測微器測量某圓柱體的直徑時，示數(shù)如圖乙所示，由圖可知其直徑為______mm.

（2）某同學(xué)采用如圖1所示的裝置探究物體的加速度與所受合力的關(guān)系。用砂桶和砂的重力充當(dāng)小車所受合力F；通過分析打點計時器打出的紙帶，測量加速度a。分別以合力F 和加速度a作為橫軸和縱軸，建立坐標(biāo)系。根據(jù)實驗中得到的數(shù)據(jù)描出如圖2所示的點跡，結(jié)果跟教材中的結(jié)論不完全一致。該同學(xué)列舉產(chǎn)生這種結(jié)果的可能原因如下：
（1）在平衡摩擦力時將木板右端墊得過高；
（2）沒有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力時將木板右端墊得過低；
（3）砂桶和砂的質(zhì)量過大，不滿足砂桶和砂的質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量的實驗條件；
（4）測量小車的質(zhì)量或者加速度時的偶然誤差過大。
通過進一步分析，你認為比較合理的原因可能是（ ）
A．（1）和（4）B．（2）和（3）C．（1）和（3）D．（2）和（4）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

某同學(xué)為探究“合力做功與物體動能改變的關(guān)系”，設(shè)計了如下實驗，他的操作步驟是：
A．按如圖擺好實驗裝置，
B．將質(zhì)量M＝0.20 kg的小車拉到打點計時器附近，并按住小車，
C．在總質(zhì)量m分別為10 g、30 g、50 g的三種
鉤碼中,挑選了一個質(zhì)量為50 g的鉤碼掛在拉線
的掛鉤上，
D．接通打點計時器的電源（電源頻率為f＝50 Hz）， 然后釋放小車，打出一條紙帶。
①多次重復(fù)實驗，從中挑選一條點跡清晰的紙帶如圖所示。把打下的第一點記作“0”，然后依次取若干個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出，用毫米刻度尺測得各計數(shù)點到0點距離分別為d1＝0.0075 m，d2＝0.03001m，d3＝0.0675 m，d4＝0.1200 m，d5＝0.1875m，d6＝0.2700 m，他把鉤碼重力（當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9.8 m/s2）作為小車所受合力算出打下“0”點到打下“5”點合力做功。則合力做功＝______ ，小車動能的改變量＝______（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

② 此次實驗探究的結(jié)果，他沒能得到“合力對物體做的功等于物體動能的增量”，且誤差很大，顯然，在實驗探究過程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素。請你根據(jù)該同學(xué)的實驗裝置和操作過程幫助分析一下，造成較大誤差的主要原因是                    ；                            。（寫出兩條即可）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

(18分)(1)(6分)某同學(xué)用如圖甲的裝置來研究牛頓第二定律。

①實驗需用沙和沙桶的總重力表示小車受到的合力，則除滿足沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量外，還必須進行的操作是。
②如圖乙是某次實驗打出的一條紙帶，O為起點，A、B、C為三個相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點之間有四個點沒有標(biāo)出，有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示，電源頻率為50Hz。則小車的加速度a=m/s2，打B點時小車的速度vB=m/s。(以上結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（7分） “探究力的平行四邊形定則”的實驗如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細線的結(jié)點，OB和OC為細繩，圖乙所示是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。
（1）圖乙中的________是力F1和F2合力的理論值；________是力F1和F2合力的實際測量值。

（2）在實驗中，如果將細繩也換成橡皮筋，那么實驗結(jié)果是否會發(fā)生變化？
答：________.(選填“變”或“不變”)．
（3）本實驗采用的科學(xué)方法是(　　)
A．理想實驗法                  B．等效替代法
C．控制變量法                  D．建立物理模型法
（4）同學(xué)們在操作過程中有如下議論，其中對減小實驗誤差有益的說法是(　　)
A．兩根細繩必須等長
B．橡皮筋應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上
C．在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行
D．拉橡皮筋的細繩要長些，標(biāo)記同一細繩方向的兩點要遠些

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

(10分)如圖所示是測量物塊與木板間動摩擦因數(shù)的實驗裝置。長木板固定在水平桌面上，打點計時器固定在長木板上，紙帶穿過打點計時器，與帶滑輪的物塊相連。沙桶和力傳感器通過繞在滑輪上的細繩相連。調(diào)整沙桶的質(zhì)量，當(dāng)放開沙桶時，使物塊在木板上做勻加速直線運動。(重力加速度為g，滑輪的質(zhì)量和摩擦可以忽略)

(1)在某次測量中讀出力傳感器示數(shù)為F，為進一步測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還需測量的有______；
A．木板的長度LB．物塊的質(zhì)量m
C．沙桶的質(zhì)量MD．運動的時間t
(2)現(xiàn)在已求得物塊的加速度為a，利用測得的物理量寫出動摩擦因數(shù)的表達式μ=___________
(3)為使實驗結(jié)果更精確，該同學(xué)改變沙桶的質(zhì)量，重復(fù)以上實驗操作，得到多組數(shù)據(jù)，以力傳感器的示數(shù)F為橫軸，以加速度a為縱軸建立直角坐標(biāo)系，做出a-F圖象，得到一條傾斜的直線，該直線的縱軸截距大小為b，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭，則由圖象可得動摩擦因數(shù)μ=_______.

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同步練習(xí)冊答案