15．用如圖甲所示的實(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，有輸出電壓為6V、頻率為50Hz的交流電和輸出電壓為6V的直流電兩種．質(zhì)量為0.300kg的重錘從高處由靜止開始下落，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．（g取9.8m/s2）

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)器接到輸出電壓為6V的直流電上；
C．松開手釋放紙帶，然后接通電源開關(guān)，打出一條紙帶；
D．更換紙帶重做幾次，選擇清晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量；
E．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能．
（1）指出其中操作不當(dāng)?shù)囊粋�(gè)步驟，將其對(duì)應(yīng)的字母填在下面的空行內(nèi)，并寫上正確的步驟或改正意見C，應(yīng)先開電源再釋放紙帶．
（2）實(shí)驗(yàn)中得到如圖乙所示的紙帶，根據(jù)紙帶可計(jì)算得知，重錘從B點(diǎn)到D點(diǎn)過程中重力勢(shì)能減少量等于0.271J．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（3）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢(shì)能總是大于重錘動(dòng)能的增加量，其原因主要是實(shí)驗(yàn)過程中存在摩擦阻力．

分析 （1）對(duì)于實(shí)驗(yàn)，我們要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚．
（2）根據(jù)紙帶上對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度可以量出下落的高度，再根據(jù)EP=mgh即可求得減小的重力勢(shì)能；
（3）重物下落過程中不可避免的受到阻力作用，重力勢(shì)能不可能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，這是誤差的主要來源．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源后釋放重物，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，可能會(huì)使打出來的點(diǎn)很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理．
（2）重力勢(shì)能減小量等于：△Ep=mgh=0.300×9.8×（0.0442+0.0480）J=0.271 J．
（2）在該實(shí)驗(yàn)中，由于摩擦力、空氣阻力等阻力的存在，重錘減小的重力勢(shì)能總是稍稍大于重錘動(dòng)能的增加量；若重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘動(dòng)能的增加量，而且比較明顯，就要考慮阻力太大的原因．在該實(shí)驗(yàn)過程的步驟A中，沒有檢查打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔是否在同一條豎直線上，導(dǎo)致摩擦力太大，應(yīng)該是導(dǎo)致誤差太大的主要原因．
故答案為：（1）C：應(yīng)該先通電再釋放紙帶；（2）0.271； （3）實(shí)驗(yàn)過程中存在摩擦阻力．

點(diǎn)評(píng) 要知道重物帶動(dòng)紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒，熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決實(shí)驗(yàn)問題；重物帶動(dòng)紙帶下落過程中，除了重力還受到阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢(shì)能減小除了轉(zhuǎn)化給了動(dòng)能還有一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能．

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

6．某同學(xué)利用如圖所示的電路測(cè)定一待測(cè)電阻Rx的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供下列器材：
A．待測(cè)電阻Rx，阻值約為4Ω，額定電流為2A 
B．電流表A1（量程為0.6A，內(nèi)阻r1=0.8Ω）
C．電流表A2（量程為3A，內(nèi)阻r2約為0.2Ω）
D．滑動(dòng)變阻器R1（阻值為0～10Ω）
E．滑動(dòng)變阻器R2（阻值為0～1000Ω）
F．電源 E（電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻很�。�
G．定值電阻 R3=10Ω
H．定值電阻 R4=1000Ω
I．開關(guān)、導(dǎo)線若干
實(shí)驗(yàn)要求：改變滑動(dòng)變阻器的阻值，待電路穩(wěn)定時(shí)，在盡可能大的范圍內(nèi)測(cè)得多組A1表、A2表的讀數(shù)I1、I2．
（1）實(shí)驗(yàn)中定值電阻應(yīng)選用R3（選填R3或R4），滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用R1（選填R1或R2）．
（2）待測(cè)電阻的表達(dá)式Rx=$\frac{{I}_{1}（{r}_{1}+{R}_{3}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$．（選用題干所給出的物理量的符號(hào)表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：作圖題

7．如圖所示，在水平面上疊放著兩個(gè)物體A和B，兩物體在F1，F(xiàn)2（F1＞F2）的水平拉力作用下，處于靜止?fàn)顟B(tài)．試分別畫出A物體、B物體和整體的受力圖．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

4．滑板運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)陸地上的“沖浪運(yùn)動(dòng)”，滑板運(yùn)動(dòng)員可在不同的滑坡上滑行，做出各種動(dòng)作給人以美的享受．如圖所示，abcdef為同一豎直平面上依次平滑連接的滑行軌道，其中ab段水平，H=3m，bc段和cd段均為斜直軌道，傾角θ=37°，de段是一半徑R=2.5m的四分之一圓弧軌道，O點(diǎn)為圓心，其正上方的d點(diǎn)為圓弧的最高點(diǎn)，滑板及運(yùn)動(dòng)員總質(zhì)量M=60kg，運(yùn)動(dòng)員滑經(jīng)d點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)滑板支持力用Nd表示，忽略摩擦阻力和空氣阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．除下述問（2）中運(yùn)動(dòng)員做緩沖動(dòng)作以外，均可把滑板及運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)．
（1）運(yùn)動(dòng)員從bc段緊靠b處無初速滑下，求Nd的大小；
（2）運(yùn)動(dòng)員改為從b點(diǎn)以υ0=4m/s的速度水平滑出，落在bc上時(shí)通過短暫的緩沖動(dòng)作使他只保留沿斜面方向的速度繼續(xù)滑行，則他是否會(huì)從d點(diǎn)滑離軌道？請(qǐng)通過計(jì)算得出結(jié)論．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

11．物體由靜止開始做加速度為1m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，4s后加速度大小變?yōu)?.5m/s2，方向仍與原來相同．請(qǐng)做出它在8s內(nèi)的v-t圖象．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．關(guān)于伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，下列說法中正確的是（　�。�
A．運(yùn)用邏輯推理否定了亞里土多德關(guān)于重的物體下落快、輕的物體下落慢的論斷
B．提出“自由落體運(yùn)動(dòng)是一種最簡(jiǎn)單的變速直線運(yùn)動(dòng)--勻變速直線運(yùn)動(dòng)
C．通過斜面上物體的勻加速運(yùn)動(dòng)外推出斜面傾角為90°時(shí)，物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，且加速度的大小跟物體的質(zhì)量有關(guān)
D．總體的思想方法是：對(duì)現(xiàn)象的觀察--提出假說--邏輯推理--實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)--對(duì)假說進(jìn)行修正和推廣

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖甲所示一長(zhǎng)木板B放在水平地面上，木板B的右端放置一個(gè)小金屬塊A．在t=0時(shí)，同時(shí)給A、B初速度，小金屬塊A和木板B運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示（細(xì)線為A的圖象，粗線為B的圖象）．以水平向右為正方向．已知A、B的質(zhì)量相等，A與B及B與地面之間均粗糙且動(dòng)摩擦因數(shù)不相同，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，A始終沒有滑離B．取重力加速度g=10/m2．求：

（1）A相對(duì)于地面向左運(yùn)動(dòng)的最大位移xA．
（2）A、B分別運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tA、tB
（3）B木板的最小長(zhǎng)度Lmin．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

2．伽利略通過研究自由落體和物塊沿光滑斜面的運(yùn)動(dòng)，首次發(fā)現(xiàn)了勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律．伽利略假設(shè)物塊沿斜面運(yùn)動(dòng)與物塊自由下落遵從同樣的法則，他在斜面上用刻度表示物塊滑下的路程，并測(cè)出物塊通過相應(yīng)路程的時(shí)間，然后用圖線表示整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，如圖所示．圖中OA表示測(cè)得的時(shí)間，矩形OAED的面積表示該時(shí)間內(nèi)物塊經(jīng)過的路程，則圖中OD的長(zhǎng)度表示平均速度．P為DE的中點(diǎn)，連接OP且延長(zhǎng)交AE的延長(zhǎng)線于B，則AB的長(zhǎng)度表示末速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．下列說法中正確的是（　�。�
A．熱量不能從低溫物體傳遞給高溫物體
B．一定量的某種理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)
C．一定量的某種理想氣體在等容升壓過程中，內(nèi)能一定增加
D．第二類永動(dòng)機(jī)雖不違背能量守恒定律，但也是不可能制成的
E．某種理想氣體，溫度越高，氣體分子運(yùn)動(dòng)速度越快，分子的動(dòng)能越大

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