用如圖實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖中未標出），計數(shù)點間的距離如圖所示。已知m1＝50g、m2＝150g，則（g取9.8m/s2，所有結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）。

（1）在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v5＝________m/s；
（2）在打點0～5過程中系統(tǒng)動能的增量ΔEk＝________J，系統(tǒng)勢能的減少量ΔEp＝________J；
（3）若某同學作出 －h(huán)圖象如圖，則當?shù)氐闹亓铀俣萭=________m/s2。

（1）2.40    （2）0.576   0.588    （3）9.70

解析試題分析：（1）打點計時器所接電源為頻率是50 Hz的交變電源，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點（圖中未標出），所以相鄰的計數(shù)點的時間間隔是。根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律：某段時間內(nèi)的平均速度大小等于這段時間中間時刻的瞬時速度大小，則有：
（2）根據(jù)動能的定義得：系統(tǒng)動能的增量，從開始下落算起，打點計時器記錄5點時，系統(tǒng)勢能的減少量為
（3）根據(jù)機械能守恒定律得：，整理得：
由圖象知：，解得：
考點：本題考查驗證機械能守恒定律，意在考查考生對打點計時器的應用、實驗原理、實驗步驟和數(shù)據(jù)處理方法的理解和掌握。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

某同學利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律。頻閃儀每隔0.0500s閃光一次，圖中所標數(shù)據(jù)為實際距離，該同學通過計算得到不同時刻的速度如下表所示（當?shù)刂亓铀俣热?.80m/s2，小球質(zhì)量m＝0.200kg，計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）：

時刻




速度（m/s）
4.99
4.48
3.98
 

（1）由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計算t5時刻小球的速度＝__________m/s；
（2）從t2到t5時間內(nèi)，重力勢能增量＝_________J，動能減少量＝________J；
（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，若與近似相等，從而驗證了機械能守恒定律。造成與不嚴格相等這種結(jié)果的主要原因是__________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（11分）現(xiàn)要測定一電壓表的內(nèi)阻Ry的值。實驗室提供了如下的器材：
A. 待測電壓表V（量程3V，內(nèi)阻r1約幾kΩ）
B. 電流表A（量程5mA，內(nèi)阻約10Ω）
C. 電阻箱R0（0—9999.9Ω）
D. 滑動變阻器R1（50Ω,100mA)
E. 滑動變阻器R2（3kΩ，2mA)
F. 電源E（電動勢4V，內(nèi)阻可忽略不計）
G. 開關(guān)S及導線若干

①先用多用電表粗測電壓表內(nèi)阻，選擇電阻率倍率____，將兩表筆短接，進行歐姆調(diào)零，再使兩表筆接觸電壓表的正負接線柱，讀數(shù)如圖甲所示，則其阻值為____Ω。
②為了減小實驗誤差，要求實驗過程中使用的電表指針偏轉(zhuǎn)超過其量程的一半，四位同學分別設(shè)計的實驗電路如圖乙所示。最適合的是_______，電路中的滑動變阻器R應選用___
（選填“R1”或“R2”）。實驗過程中需要測量的物理量及對應的符號是____，用測得的物理量計算電壓表V內(nèi)阻的表達式是Ry_____。

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（9分）發(fā)光晶體二極管是用電器上做指示燈用的一種電子元件，它的電路符號如圖甲所示。正常使用時，帶“+”號的一端接高電勢，帶“－”的一端接低電勢。某同學用實驗的方法測得它兩端的電壓UD和通過它的電流I的數(shù)據(jù)，并記錄在下表中：

UD / V
0
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
2.6
2.8
3.0
I/mA
0
0.9
2.3
4.3
6.8
13.0
19.0
24.0
25.8
37.0
（1）在圖乙中的虛線內(nèi)畫出該同學的實驗電路圖。所用的實驗器材有：量程為5V的電壓表V，其內(nèi)阻約為10kΩ；量程為50mA的電流表mA，內(nèi)阻約為100Ω；直流電源E；滑動變阻器R；開關(guān)S；導線若干。
（2）在圖丙中的方格紙上用描點法畫出二極管的伏安特性曲線，并由此判斷，該二極管的電阻隨所加電壓的增大而            （填“增大”或“減小”）。
（3）已知該發(fā)光二極管的最佳工作電壓為2.7V，現(xiàn)用6V穩(wěn)壓電源供電，需要串聯(lián)一個電阻R才能使二極管工作在最佳狀態(tài)，試運用伏安特性曲線計算R的阻值為        Ω（取整數(shù)）。

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（10分）某實驗小組用學過的方法研究玩具電動機的伏安特性曲線，如圖是他準備的器材和設(shè)計的實驗電路，其中待測電動機M的額定電流為1．0A，額定電壓為4．5 V。電路中已經(jīng)接好了部分導線。
（1）為了完成本實驗，請用筆畫線當導線，將圖中的實物連成完整的電路。（要求通過電動機的電流能從零開始變化）
（2）下表為實驗小組的實驗記錄，同時已經(jīng)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)在坐標紙上描點作出通過電動機的電流I隨電壓U變化圖線如圖。

     
根據(jù)這幅I－U圖線作出的有關(guān)判斷正確的是：      

A．電動機在轉(zhuǎn)動前、后都可看作純電阻
B．電動機在轉(zhuǎn)動前可看作純電阻；轉(zhuǎn)動后不能看作純電阻
C．電動機在轉(zhuǎn)動前不能看作純電阻；轉(zhuǎn)動后可看作純電阻
D．電動機在轉(zhuǎn)動前、后都不能看作純電阻
（3）根據(jù)這幅I-U圖線可求出電動機轉(zhuǎn)動且通過的電流為0．90A時，電動機的輸出功率為 
         W．（保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

把多用電表作為電源，將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到歐姆×1擋，現(xiàn)用伏安法測其電動勢E和內(nèi)電阻r，如下圖甲（已連接了部分線），回答下列問題：
①電流是從     流入多用電表，（選填紅表筆、黑表筆）
②完成實物圖連接，要求變阻器的滑動觸頭滑至最右端時，其使用電阻值最大，
③在圖甲的n表筆屬于哪種表筆    ．（選填紅表筆、黑表筆）
④閉合電鍵，測量出電流表、電壓表多組數(shù)據(jù)。將實驗測得的數(shù)據(jù)標在如圖所示的坐標圖中，作出U—I圖線，由此求得待測得電動勢E=   V，內(nèi)電阻r=  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：實驗題

某同學利用如圖所示的裝置測量當?shù)氐闹亓铀俣�。實驗步驟如下：
A．按裝置圖安裝好實驗裝置； B．用游標卡尺測量小球的直徑d；
C．用米尺測量懸線的長度；  D．讓小球在豎直平面內(nèi)小角度擺動。當小球經(jīng)過最低點時開始計時，并計數(shù)為1，此后小球每經(jīng)過最低點一次，依次計數(shù)2、3……。當數(shù)到 n時，停止計時，測得時間為t；
E．多次改變懸線長度，對應每個懸線長度，都重復實驗步驟C、D；
F．計算出每個懸線長度對應的t2；G．以t2為縱坐標、為橫坐標，作出t2－圖線。
結(jié)合上述實驗，完成下列任務(wù)：

②根據(jù)實驗步驟（D）,可知此單擺的周期為                
③該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，利用計算機作出t2–圖線如圖8所示，從理論上分析圖線沒有過坐標原點的原因，下列分析正確的是 （     ）
A．不應在小球經(jīng)過最低點時開始計時，應該在小球運動到最高點開始計時；
B．開始計時后，不應記錄小球經(jīng)過最低點的次數(shù)，而應記錄小球做全振動的次數(shù)；
C．不應作t2–圖線，而應作t–圖線；
D．不應作t2–圖線，而應作t2–（+d）圖線。

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（9分）實驗小組用如下圖（甲）所示裝置探究“加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”.實驗中小車質(zhì)量為M，鉤碼質(zhì)量為m，用鉤碼所受的重力作為小車受到的合力.

（1）下列說法正確的是
A.每次改變小車質(zhì)量時，應重新平衡摩擦力
B.實驗時應先釋放小車后接通電源
C.本實驗中M應遠大于m 
D.在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應用a-1/M圖像
（2）實驗小組測出若干組F-a數(shù)據(jù)，然后根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作為如圖乙所示的a-F圖線，發(fā)現(xiàn)圖像既不過原點，又不是直線，最主要的原因是
A.沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力時所墊木片太薄，且小車質(zhì)量較大
B.沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力時所墊木片太薄，以及鉤碼的質(zhì)量較大
C.平衡摩擦力時，所墊木片太厚，且鉤碼質(zhì)量較大
D.平衡摩擦力時，所墊木片太厚，且小車的質(zhì)量較大
（3）在探究加速度與力的關(guān)系時，圖丙為某次試驗中打出的紙袋，打電計時器的電源頻率為50Hz，則加速度a=______m/s2（保留兩位有效數(shù)字）

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同步練習冊答案