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【題目】《驗證機械能守恒定律》實驗裝置如圖甲所示，某實驗小組正確完成了一系列實驗操作后，得到了一條圖乙所示的打點紙帶，選取紙帶上某個清晰的點標為O，然后每兩個打點取一個計數點，分別標為1、2、3、4、5、6，用刻度尺量出計數點1、2、3、4、5、6與O點的距離h1、h2、h2、h3、h4、h5、h6．

(1)已知打點計時器的打點周期為T，可求出各個計數點時刻對應的速度v1、v2、v3、v4、v5、v6，其中v3的計算式為v3=________。

(2)若重錘的質量是m，取打點O時刻重錘位置為重力勢能的零勢能點，分別算出各個計數點時刻對應重錘的勢能Epi和動能Eki，計數點3時刻對應重錘的勢能Ep3=________；接著在E-h坐標系中描點作出如圖丙所示的Ek-h和Ep-h變化圖線；求得Ek-h圖線斜率是k1，Ep-h圖線斜率是k2，則k1、k2關系為_________時機械能守恒．

(3)關于上述實驗，下列說法正確的是_______

A．實驗中必須用天平測出重錘的質量m

B．為了減小紙帶阻力和空氣阻力的影響，重錘質量應該適當大些

C．若實驗紙帶上打出點被拉長為短線，應適當調高電源電壓

D．圖丙Ek-h圖線中，計數點1對應的描點偏差較大，可能是長度測量誤差相對較大引起的

(4)關于該實驗操作你還能提出哪些注意事項（至少1條）_________________________

【答案】 BD重錘從靠近打點計時器處釋放，或調節(jié)打點計時器限位孔在同一豎直線上

【解析】

(1)從圖中可以看出《驗證機械能守恒定律》實驗裝置采用的是重物的下落運動，可以認為是勻變速運動，求某點的速度利用中間時刻的速度與某段時間內的平均速度相同.即v3=

(2)打計數點3時刻在打計數點0時刻的下方，所以Ep3=-mg.重物下落機械能守恒，減少的重力勢能等于增加的動能，所以

(3)A.根據機械能守恒有：mgh2-mgh1=m－m，重錘的質量m在等式兩邊都消去了，故不需要用天平測出重錘的質量m，A錯誤.

B.為了減小紙帶阻力和空氣阻力的影響，重錘質量應該適當大些,這樣可以減少誤差，B正確.

C．若實驗紙帶上打出點被拉長為短線，應適當調低電源電壓，C正確.

D.計數點1對應的描點偏差較大,可能是長度測量誤差相對較大引起的,D正確.

故選：BD.

(4)建議：重錘應從靠近打點計時器處釋放；或調節(jié)打點計時器限位孔在同一豎直線上，減少紙帶與打點計時器間的摩擦；或重錘質量適當大些.

故答案：(1). (2). (3). (4). BD (5). 重錘從靠近打點計時器處釋放或調節(jié)打點計時器限位孔在同一豎直線上，減少紙帶與打點計時器間的摩擦；或重錘質量適當大些.

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組設計了如下圖(a)所示的實驗裝置，通過改變重物的質量，利用與位移傳感器、力傳感器相連的計算機可得滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關系圖象．他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a－F圖線，如下圖(b)所示．

(1)圖線________是在軌道左側抬得較高成為斜面情況下得到的(選填“①”或“②”)．

(2)滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質量m＝______kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數μ＝________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖1為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖．圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源，在小車質量未知的情況下，某同學設計了一種方法用來探究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質量間的關系”．

（1）完成下列實驗步驟中的填空：

Ⅰ.平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列點跡均勻的點。

Ⅱ.按住小車，在小吊盤中放入適當質量的物塊，在小車中放入砝碼。

Ⅲ.打開打點計時器電源，釋放小車，獲得帶有點列的紙帶，在紙帶上標出小車中砝碼的質量m。

IV.按住小車，改變小車中砝碼的質量，重復步驟③。

V.在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標注一個計數點，測量相鄰計數點的間距x1，x2，…，求出與不同m相對應的加速度a。

Ⅵ.以砝碼的質量m為橫坐標，為縱坐標，在坐標紙上作出﹣m關系圖線，若加速度與小車和砝碼的總質量成反比，則與m應成線性關系

（2）完成下列填空：

①本實驗中，為了保證在改變小車中砝碼的質量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質量之和為m1，車的質量為M。

②設紙帶上相鄰兩個計數點分別為x1、x2、x3、x4、x5、x6來表示從O點開始各相鄰兩個計數點間的距離，用T表示相鄰計數點的時間間隔，則該勻變速直線運動的加速度的表達式為a=_________________（用符號寫出表達式，不要求計算）．打E點時小車的速度大小為vE=________________m/s．（保留3位有效數字）

③圖3為所得實驗圖線的示意圖．設圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為_____，小車的質量為_____．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個靜止的放射性同位素的原子核衰變?yōu)?/span>，另一個也靜止的天然放射性元素的原子核衰變?yōu)?/span>，在同一磁場中得到衰變后粒子的運動軌跡1、2、3、4，如圖所示，則這四條徑跡依次是（　�。�

A. 電子、、、正電子

B. 、電子、正電子、

C. 、正電子、電子、

D. 正電子、、、電子

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】三個同學根據不同的實驗條件，進行了“探究平拋運動規(guī)律”的實驗．

（1）甲同學采用如圖甲所示的裝置，用小錘擊打彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球被松開，自由下落，觀察到兩球同時落地，改變小錘擊打的力度，使A球被彈出時的速度不同，兩球仍然同時落地，這說明 ．

（2）乙同學采用如圖乙所示的裝置，兩個相同的末端水平的斜槽軌道M、N分別用于發(fā) 射小鐵球P、Q，其中N的末端與光滑的水平板相切，兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D．斜槽軌道M到水平板的高度可調，但兩軌道始終保持平行，因此小鐵球P、Q在軌道出口處的水平速度總是相等的．現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后同時切斷電源，使兩小鐵球能以相同的初速度同時從軌道M、N的下端A、B水平射出，實驗中能觀察到的現(xiàn)象是 ．若僅改變軌道M的高度（兩軌道仍然保持平行），重復上述實驗，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這是因為 ．

（3）丙同學采用頻閃照相法拍攝到如圖丙所示的“小球做平拋運動”的照片，圖丙中每個小方格代表的正方形邊長L=1.25cm．由圖丙可求得拍攝時曝光時間間隔t= s，該小球平拋運動的初速度大小v0= m/s（取g=10m/s2）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，水平方向的勻強電場中，有一半徑為r的光滑絕緣豎直圓軌道，電場方向與軌道平面平行．a、b為軌道內側上與圓心等高的兩點。一質量為m、電荷量為q(q>0)的小球從b點由靜止釋放，恰能到達軌道的最低點．已知重力加速度為g．

(1)求電場強度的大小E；

(2)若在b點給小球一豎直向下的初速度，使小球能沿軌道做完整的圓周運動，則初速度v0至少多大？

(3)若將小球從a點由靜止釋放，求經過b點時小球對軌道壓力的大小Nb（設小球碰到軌道后不會彈起）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質量為3m的物體P靜止于光滑水平地面上，其截面如圖所示．圖中ab為粗糙的水平面，長度為L；bc為一光滑斜面，斜面和水平面通過與ab和bc均相切的長度可忽略的光滑圓弧連接．現(xiàn)有一質量為m的木塊以大小為v0的水平初速度從a點向左運動，在斜面上上升的最大高度為h，返回后在到達a點前與物體P相對靜止．重力加速度為g.求：

(1)木塊在ab段受到的摩擦力f；

(2)木塊最后距a點的距離s.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，輕質彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上。一質量為m的小物塊從輕彈簧上方且離地高度為h1的A點由靜止釋放，小物塊下落過程中的動能Ek隨離地高度h變化的關系如圖乙所示，其中h2～h1段圖線為直線。已知重力加速度為g，

則以下判斷中正確的是

A. 小物塊從離地高度為h2處下落到離地高度為h3處的過程中，彈簧的彈性勢能增加了mg(h2－h3)

B. 當小物塊離地高度為h2時，小物塊的加速度恰好為零

C. 當小物塊離地高度為h3時，小物塊的動能最大，此時小物塊的加速度恰好為零

D. 小物塊從離地高度為h1處下落到離地高度為h4處的過程中，其減少的重力勢能恰好等于彈簧增加的彈性勢能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)給定以下器材：

A．閃光照相機　B．秒表　C．打點計時器 D．交流電源4～6 V　 E．導線若干　

F．紙帶　G．復寫紙 H．鐵架臺　I．游標卡尺　J．重物　K．刻度尺

L．直徑1 cm的鋼球　M．1 m長細線　N．照相底片

設計一個測當地重力加速度g的實驗方案：

(1)從給定器材中選(填器材前面的字母)________作為實驗器材；

(2)需要測量的物理量有：____________；

(3)用你測量出的物理量寫出重力加速度g的表達式：__________.

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