用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開(kāi)始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：
A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上；
C．用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量；
D．先釋放懸掛紙帶的夾子，然后接通電源開(kāi)關(guān)打出一條紙帶；
E．測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；
F．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能．
其中沒(méi)有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E是
BCD
BCD
．（將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在橫線(xiàn)處）
（2）利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a的數(shù)值．如圖2所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出點(diǎn)AC間的距離為s1，點(diǎn)CE間的距離為s2，使用交流電的頻率為f，根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a=
(s2-s1)f2
4
(s2-s1)f2
4
．
（3）在上述驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘動(dòng)能的增加，其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落的過(guò)程中存在阻力作用，可以通過(guò)該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)阻力的大�。粢阎�(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g，還需要測(cè)量的物理量是
重錘的質(zhì)量m
重錘的質(zhì)量m
．試用這些物理量和上圖紙帶上的數(shù)據(jù)符號(hào)表示出重錘在下落的過(guò)程中受到的平均阻力大小F=
m[g-
(s2-s1)f2
4
]
m[g-
(s2-s1)f2
4
]
．
分析：（1）解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，只有這樣才能明確每步操作的具體含義．
（2）利用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推理△x=aT2可以求出重錘下落的加速度大小．
（3）根據(jù)牛頓第二定律有：mg-f=ma，因此只有知道重錘的質(zhì)量m，即可求出阻力大�。�
解答：解：（1）操作不當(dāng)?shù)牟襟E：
B、將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該接到電源的“交流輸出”上，故B錯(cuò)誤，操作不當(dāng)．
D、應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開(kāi)紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，故D錯(cuò)誤．
沒(méi)有必要進(jìn)行的步驟是：
C、因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、
1
2
mv2的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平．故C沒(méi)有必要．
（2）根據(jù)周期和頻率之間的關(guān)系可知，AC和CE之間的時(shí)間相等，均為：T=
2
f
；
根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論△x=aT2可得：
a=
s2-s1
T2
=
(s2-s1)f2
4

（2）根據(jù)牛頓第二定律有：mg-f=ma，因此只有知道重錘的質(zhì)量m，即可求出阻力大�。�
f=mg-ma=m[g-
(s2-s1)f2
4
]
故答案為：（1）BCD；（2）
(s2-s1)f2
4
；（3）重錘的質(zhì)量m，m[g-
(s2-s1)f2
4
]．
點(diǎn)評(píng)：紙帶問(wèn)題的處理是力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的問(wèn)題．我們可以紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度，求出速度和加速度是解答這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車(chē)及車(chē)中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤(pán)及盤(pán)中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車(chē)的加速度可由小車(chē)后拖動(dòng)的紙帶由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打上的點(diǎn)計(jì)算出．

①當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿(mǎn)足
m《M
m《M
時(shí)，才可以認(rèn)為繩對(duì)小車(chē)的拉力大小等于盤(pán)中砝碼的重力．
②在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，下列做法錯(cuò)誤的是
CD
CD

A．平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將盤(pán)及盤(pán)中的砝碼用細(xì)繩通過(guò)定滑輪系在小車(chē)上
B．每次改變小車(chē)的質(zhì)量時(shí)，不需要重新平衡摩擦力平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將裝砂的小桶用細(xì)繩繞過(guò)滑輪．
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)先放開(kāi)小車(chē)，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源．
D．小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度可用天平測(cè)出M及m后直接用公式a=mg/M求出．
③在保持小車(chē)及車(chē)中的砝碼質(zhì)量M一定時(shí)，探究加速度與所受合力的關(guān)系時(shí)，由于平衡摩擦力時(shí)操作不當(dāng)，兩位同學(xué)得到的a-F關(guān)系分別如圖2所示． 其原因分別是
沒(méi)有平衡摩擦力或
沒(méi)有平衡摩擦力或
、
平衡摩擦力不足
平衡摩擦力不足
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（2013?日照一模）（1）某同學(xué)在研究“對(duì)不同物體做相同功情況下，物體質(zhì)量與速度的關(guān)系”時(shí)，提出了以下四種猜想：
A．m∞υ
B．m∞
1
υ

C．m∞υ2
D.m∞
1
υ2

為驗(yàn)證猜想的正確性，該同學(xué)用如圖1所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：將長(zhǎng)木板平放在水平桌面上，木塊固定在長(zhǎng)木板一端，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木塊上，木塊右側(cè)固定一輕彈簧，用連接紙帶的小車(chē)壓縮彈簧至長(zhǎng)木板的虛線(xiàn)處由靜止釋放，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，選取點(diǎn)跡均勻的一部分紙帶，計(jì)算出小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)的速度υ1，測(cè)出小車(chē)的質(zhì)量m1；然后在小車(chē)上加砝碼，再次壓縮彈簧至木板虛線(xiàn)處由靜止釋放小車(chē)，計(jì)算出小車(chē)和砝碼勻速運(yùn)動(dòng)的速度υ2，測(cè)出小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量m2：再在小車(chē)上加砝碼，重復(fù)以上操作，分別測(cè)出υ3、m3…．

①每次實(shí)驗(yàn)中，都將小車(chē)壓縮彈簧至長(zhǎng)木板的虛線(xiàn)處由靜止釋放，目的是
小車(chē)獲得相同的動(dòng)能（彈簧對(duì)小車(chē)做功相同）
小車(chē)獲得相同的動(dòng)能（彈簧對(duì)小車(chē)做功相同）
；若要消除每次實(shí)驗(yàn)中小車(chē)和紙帶受到的阻力對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的影響，應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是
墊高木板固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端，使小車(chē)連同紙帶一起在木板上勻速運(yùn)動(dòng)（平衡摩擦力）
墊高木板固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端，使小車(chē)連同紙帶一起在木板上勻速運(yùn)動(dòng)（平衡摩擦力）
．
②某次實(shí)驗(yàn)采集的五組數(shù)據(jù)如表：由表格數(shù)據(jù)直觀判斷，明顯不正確的兩個(gè)猜想是A、B、C、D中的
AC
AC
；若對(duì)某個(gè)猜想進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并作圖，畫(huà)出了如圖2所示的圖象，則圖中的橫坐標(biāo)應(yīng)是
1
v2
1
v2
．
m/kg 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
v/（m?s-1） 1.000 0.707 0.577 0.500 0..447
（2）冬、春季節(jié)降水量少，廣東沿海附近江河水位較低，漲潮時(shí)海水倒灌，出現(xiàn)“咸潮”現(xiàn)象，使沿海地區(qū)的城市自來(lái)水中的離子濃度增高，電阻率變小，水質(zhì)受到影響．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)監(jiān)測(cè)河水電阻率的實(shí)驗(yàn)．在一根均勻長(zhǎng)度玻璃管兩端分別裝上橡膠塞和鉑電極，如圖3所示，兩電極相距L=0.314m，管內(nèi)充滿(mǎn)待測(cè)的河水．安裝前用游標(biāo)卡尺測(cè)量玻璃管的內(nèi)徑，測(cè)量結(jié)果如圖4所示．
為測(cè)管內(nèi)河水電阻供選器材有：
電壓表V1：量程15V，內(nèi)阻約30kΩ
電壓表V2：量程3V，內(nèi)阻約10kΩ
電流表A1：量程0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω
電流表A2：量程150mA，內(nèi)阻約10Ω
滑動(dòng)變阻器甲：最大值為10Ω，額定電流足夠大
滑動(dòng)變阻器乙：最大值為1kΩ，額定電流足夠大
電源E1：電動(dòng)勢(shì)15V，內(nèi)阻6Ω
電源E2：電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻2Ω
開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干．
該同學(xué)選用以上部分器材測(cè)出了9組數(shù)據(jù)，并在坐標(biāo)系中標(biāo)出，如圖5所示．
①據(jù)圖（2）讀出玻璃管的內(nèi)徑d=
6.70
6.70
mm．
②實(shí)驗(yàn)時(shí)，所選用的電壓表為
V1
V1
（填“V1”或“V2”），所選用的電流表為
A2
A2
（填“A1”或“A2”），所選的滑動(dòng)變阻器為
甲
甲
（填“甲”或“乙”），所選的電源為
E1
E1
（填“E1”或“E2”）．
③在答題卡的虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出該實(shí)驗(yàn)的原理圖．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（1）某同學(xué)利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)“驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒”．
①請(qǐng)完善以下實(shí)驗(yàn)步驟：
a．用游標(biāo)卡尺測(cè)遮光條的寬度，多次測(cè)量取平均值L；
b．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通氣源，再調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平位置；
c．將滑塊從圖示位置由靜止釋放，讀出遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間△t；
d．計(jì)算出滑塊通過(guò)光電門(mén)的速度v=
 
（用上述測(cè)量出的物理量表示）．
②實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、
 
和
 
（用文字說(shuō)明和相應(yīng)字母表示）．
③本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較
 
和
 
，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等（用測(cè)量的物理量符號(hào)表示），從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．
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（2）某同學(xué)想測(cè)量某導(dǎo)電溶液的電阻率，先在一根均勻的長(zhǎng)玻璃管兩端各裝了一個(gè)電極（接觸電阻不計(jì)），兩電極相距L=0.700m，其間充滿(mǎn)待測(cè)的導(dǎo)電溶液．用如下器材進(jìn)行測(cè)量：
電壓表（量程l5V，內(nèi)阻約30kΩ）；     電流表（量程300μA，內(nèi)約50Ω）；
滑動(dòng)變阻器（10Ω，1A）；              電池組（電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=6Ω）；
單刀單擲開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線(xiàn)若干．
下表是測(cè)量通過(guò)管中導(dǎo)電液柱的電流及兩端電壓的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．實(shí)驗(yàn)中用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量了玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖3所示．
U/V 0 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 0 22 65 109 155 175 240
根據(jù)以上所述請(qǐng)回答下面的問(wèn)題：
①玻璃管內(nèi)徑d=
 
mm．
②請(qǐng)?jiān)趫D2中補(bǔ)畫(huà)出未連接的導(dǎo)線(xiàn)．
③根據(jù)表數(shù)據(jù)在圖4坐標(biāo)中已描點(diǎn)，請(qǐng)作出U-I圖象，由圖象求出電阻R=
 
Ω（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）．
④計(jì)算該導(dǎo)電溶液的電阻率表達(dá)式是：ρ=
 
 （用R、d、L表示）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2006?湖北模擬）某同學(xué)在做《自來(lái)水電阻率的測(cè)定》課題時(shí)，先在一根均勻的長(zhǎng)玻璃管兩端各裝了一個(gè)電極，用如圖1所示電路進(jìn)行測(cè)量．兩電極相距L=0.700m，其間充滿(mǎn)待測(cè)的自來(lái)水．圖中器材如下：

電壓表（量程15V，內(nèi)阻約30kΩ）、電流表（量程300μA，內(nèi)阻約50Ω）、滑動(dòng)變阻器（100Ω，1A）、電池組（電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=6Ω）、單刀單擲開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線(xiàn)若干．
表是他測(cè)量通過(guò)管中自來(lái)水柱的電流及兩端電壓的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．實(shí)驗(yàn)中他還用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量了玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖2所示
U/V 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 22 65 109 155 190 240
根據(jù)以上材料請(qǐng)回答下面的問(wèn)題：
（1）玻璃管內(nèi)徑d的測(cè)量值為
3.075
3.075
cm；
（2）根據(jù)表1數(shù)據(jù)在圖3坐標(biāo)中作出U-I圖象，根據(jù)圖象求出電阻R=
4.6×104
4.6×104
Ω；
（3）用直接測(cè)量值計(jì)算自來(lái)水電阻率的公式是ρ=
πUd2
4IL
πUd2
4IL
，測(cè)量值為
49
49
Ω?m（保留兩位有效數(shù)字）；
（4）請(qǐng)?jiān)谔摼�(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量自來(lái)水電阻的電路圖．

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科目：高中物理 來(lái)源：2013年山東省日照市高考物理一模試卷（解析版） 題型：解答題

（1）某同學(xué)在研究“對(duì)不同物體做相同功情況下，物體質(zhì)量與速度的關(guān)系”時(shí)，提出了以下四種猜想：
A．m∞υ
B．
C．m∞υ2
D.
為驗(yàn)證猜想的正確性，該同學(xué)用如圖1所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：將長(zhǎng)木板平放在水平桌面上，木塊固定在長(zhǎng)木板一端，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木塊上，木塊右側(cè)固定一輕彈簧，用連接紙帶的小車(chē)壓縮彈簧至長(zhǎng)木板的虛線(xiàn)處由靜止釋放，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，選取點(diǎn)跡均勻的一部分紙帶，計(jì)算出小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)的速度υ1，測(cè)出小車(chē)的質(zhì)量m1；然后在小車(chē)上加砝碼，再次壓縮彈簧至木板虛線(xiàn)處由靜止釋放小車(chē)，計(jì)算出小車(chē)和砝碼勻速運(yùn)動(dòng)的速度υ2，測(cè)出小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量m2：再在小車(chē)上加砝碼，重復(fù)以上操作，分別測(cè)出υ3、m3…．

①每次實(shí)驗(yàn)中，都將小車(chē)壓縮彈簧至長(zhǎng)木板的虛線(xiàn)處由靜止釋放，目的是______；若要消除每次實(shí)驗(yàn)中小車(chē)和紙帶受到的阻力對(duì)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的影響，應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是______．
②某次實(shí)驗(yàn)采集的五組數(shù)據(jù)如表：由表格數(shù)據(jù)直觀判斷，明顯不正確的兩個(gè)猜想是A、B、C、D中的______；若對(duì)某個(gè)猜想進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并作圖，畫(huà)出了如圖2所示的圖象，則圖中的橫坐標(biāo)應(yīng)是______．
m/kg0.100.200.300.400.50
v/1.0000.7070.5770.5000..447
（2）冬、春季節(jié)降水量少，廣東沿海附近江河水位較低，漲潮時(shí)海水倒灌，出現(xiàn)“咸潮”現(xiàn)象，使沿海地區(qū)的城市自來(lái)水中的離子濃度增高，電阻率變小，水質(zhì)受到影響．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)監(jiān)測(cè)河水電阻率的實(shí)驗(yàn)．在一根均勻長(zhǎng)度玻璃管兩端分別裝上橡膠塞和鉑電極，如圖3所示，兩電極相距L=0.314m，管內(nèi)充滿(mǎn)待測(cè)的河水．安裝前用游標(biāo)卡尺測(cè)量玻璃管的內(nèi)徑，測(cè)量結(jié)果如圖4所示．
為測(cè)管內(nèi)河水電阻供選器材有：
電壓表V1：量程15V，內(nèi)阻約30kΩ
電壓表V2：量程3V，內(nèi)阻約10kΩ
電流表A1：量程0.6A，內(nèi)阻約0.5Ω
電流表A2：量程150mA，內(nèi)阻約10Ω
滑動(dòng)變阻器甲：最大值為10Ω，額定電流足夠大
滑動(dòng)變阻器乙：最大值為1kΩ，額定電流足夠大
電源E1：電動(dòng)勢(shì)15V，內(nèi)阻6Ω
電源E2：電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻2Ω
開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干．
該同學(xué)選用以上部分器材測(cè)出了9組數(shù)據(jù)，并在坐標(biāo)系中標(biāo)出，如圖5所示．
①據(jù)圖（2）讀出玻璃管的內(nèi)徑d=______mm．
②實(shí)驗(yàn)時(shí)，所選用的電壓表為_(kāi)_____（填“V1”或“V2”），所選用的電流表為_(kāi)_____（填“A1”或“A2”），所選的滑動(dòng)變阻器為_(kāi)_____（填“甲”或“乙”），所選的電源為_(kāi)_____（填“E1”或“E2”）．
③在答題卡的虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出該實(shí)驗(yàn)的原理圖．

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