某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律:

(1)該同學(xué)開始實(shí)驗(yàn)時(shí)情形如圖所示,接通電源釋放紙帶。請(qǐng)指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤或不當(dāng)?shù)牡胤剑?br />①       ;②       
(2)該同學(xué)經(jīng)修改錯(cuò)誤并正確操作, 讓質(zhì)量為1kg的重錘下落,通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄運(yùn)動(dòng)過程,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源為頻率是50 Hz的交變電源,紙帶打點(diǎn)如下圖所示.

紙帶上O點(diǎn)為重錘自由下落時(shí)的打點(diǎn)起點(diǎn)(O、A間有點(diǎn)未畫出),選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D依次間隔一個(gè)點(diǎn)(圖中未畫出),各計(jì)數(shù)點(diǎn)與O點(diǎn)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(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B點(diǎn)時(shí),重錘速度vB       ,重錘動(dòng)能EkB       從開始下落算起,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄B點(diǎn)時(shí),重錘勢(shì)能減少量為      .由此可以得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:         

(1) ①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接了直流電;、谥劐N離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)
(2)1.18m/s    0.690J   0.692J  在實(shí)驗(yàn)誤差充許的范圍內(nèi)重錘下落過程機(jī)械能守恒

解析試題分析:(1)本實(shí)驗(yàn)使用的是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(diǎn),所以應(yīng)讓重物緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,而該同學(xué)將重物放的位置離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn),故該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的兩處明顯錯(cuò)誤或不當(dāng)?shù)牡胤绞牵孩俅螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器接了直流電;、谥匚镫x打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)。
(2) 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源為頻率是50 Hz的交變電源,選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D依次間隔一個(gè)點(diǎn),所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔是。根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律:某段時(shí)間內(nèi)的平均速度大小等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度大小,則有:

根據(jù)動(dòng)能的定義得:,從開始下落算起,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄B點(diǎn)時(shí),重錘勢(shì)能減少量為
從前面的計(jì)算可以看出重錘動(dòng)能增加量近似等于重錘勢(shì)能減少量,即在誤差允許的范圍內(nèi)重錘下落過程機(jī)械能守恒。
考點(diǎn):本題考查驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,意在考查考生對(duì)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)處理方法的理解和掌握。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

(10分)一實(shí)驗(yàn)小組準(zhǔn)備探究元件Q的伏安特性曲線,他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的電路圖。請(qǐng)回答下列問題:

(1)考慮電表內(nèi)阻的影響,該無件電阻的測(cè)量值    (選填“大于”、“等于”或“小于”)真實(shí)值。
(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得表格中的7組數(shù)據(jù)。請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)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(diǎn)的電阻,甲同學(xué)利用該點(diǎn)的坐標(biāo)(U、I),由求得。乙同學(xué)作出該點(diǎn)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(shí)驗(yàn)題

(8分)在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,裝置如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長度,再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在彈簧的下端,每次測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長度。

(1)某同學(xué)通過以上測(cè)量后把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)圖乙中,請(qǐng)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(shí)驗(yàn)題

.(6分)在研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,在一次實(shí)驗(yàn)中用方格紙,方格邊長L=20cm,通過實(shí)驗(yàn),記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置,如圖(c)所示,,則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為______m/s;B點(diǎn)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)A,則(   )

A.h愈大,彈簧在A點(diǎn)的壓縮量愈大
B.彈簧在A點(diǎn)的壓縮量與h無關(guān)
C.小球第一次到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度與A位置無關(guān)
D.h愈大,小球第一次到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度愈大
(2)在探究功與速度關(guān)系實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)題

(9分)熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器(PTC)和負(fù)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(shí)電阻值越大,負(fù)責(zé)溫度系數(shù)電阻器(NTC)在溫度升高時(shí)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)。
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(dòng)變阻器R(最大阻值為10Ω)   
F.滑動(dòng)變阻器R′(最大阻值為500Ω)
G.電源E(電動(dòng)勢(shì)15V,內(nèi)阻忽略)      H.電鍵、導(dǎo)線若干
①實(shí)驗(yàn)中改變滑動(dòng)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(qǐng)?jiān)谒峁┑钠鞑闹羞x擇必需的器材,應(yīng)選擇的器材為電流表        ;電壓表      ;滑動(dòng)變阻器           。(只需填寫器材前面的字母即可)
②請(qǐng)?jiān)谒峁┑钠鞑闹羞x擇必需的器材,在虛線框內(nèi)畫出該小組設(shè)計(jì)的電路圖。

③該小組測(cè)出熱敏電阻R1的U—I圖線如曲線I所示。請(qǐng)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(cè)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(dòng)勢(shì)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(shí)驗(yàn)題

(10分)某同學(xué)自制了一只水果電池,并選用下列器材測(cè)量該電池的電動(dòng)勢(shì)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(cè)得了U與R的數(shù)據(jù),并計(jì)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(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻,需從上表中選擇適當(dāng)?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(cè)得電源電動(dòng)勢(shì)E測(cè)=  V,電源內(nèi)阻r測(cè)=  Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)此電路測(cè)電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻的測(cè)量值與真實(shí)值的關(guān)系是:E測(cè)    E、r測(cè)   r(選填“<”、“>”或“=”)

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

(9分)小汽車儀表臺(tái)內(nèi)的鼓風(fēng)機(jī)靠的是一種電動(dòng)勢(shì)約為10V,內(nèi)阻約為30Ω的電池驅(qū)動(dòng)的,已知該電池允許輸出的最大電流為55mA,為了測(cè)定這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,某同學(xué)利用如圖甲所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),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(duì)電源起保護(hù)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(dòng)勢(shì)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(gè)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(qǐng)?jiān)趫D丙中畫出電路連線。

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

(6分)一個(gè)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(dòng),圓盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),角速度的增加量Δω與對(duì)應(yīng)時(shí)間Δt的比值定義為角加速度β(即β=)。我們用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、米尺、游標(biāo)卡尺、紙帶、復(fù)寫紙來完成下述實(shí)驗(yàn):(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接交流電的頻率為50Hz,A、B、C、D 為計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出)
①如圖甲所示,將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌面上,將紙帶的一端穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔,然后固定在圓盤的側(cè)面,當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),紙帶可以卷在圓盤側(cè)面上;
②接通電源,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn),啟動(dòng)控制裝置使圓盤勻加速轉(zhuǎn)動(dòng);
③經(jīng)過一段時(shí)間,停止轉(zhuǎn)動(dòng)和打點(diǎn),取下紙帶,進(jìn)行測(cè)量。
(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)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(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí),圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為         rad/s;(3),圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角加速度大小為         rad/s2; ( (2),(3)問中計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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