(1)用如圖1實(shí)驗裝置驗證m1.m2組成的系統(tǒng)機(jī)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(diǎn).對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量.即可驗證機(jī)械能守恒定律．下圖給出的是實(shí)驗中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個點(diǎn).每相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn).計數(shù)點(diǎn)間的距離如圖2所示．已知m1=50g.m2=150g.則(g取10m/s2.結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)①?題目和參考答案——青夏教育精英家教網(wǎng)—

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（1）用如圖1實(shí)驗裝置驗證m₁、m₂組成的系統(tǒng)機(jī)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(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗證機(jī)械能守恒定律．下圖給出的是實(shí)驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點(diǎn)，每相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計數(shù)點(diǎn)間的距離如圖2所示．已知m₁=50g、m₂=150g，則（g取10m/s²，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
①在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)5時的速度v=

m/s；
②在打點(diǎn)0～5過程中系統(tǒng)動能的增量△E_K=

J，系統(tǒng)勢能的減少量△E_P=

J，由此得出的結(jié)論是

；
③若某同學(xué)作出

v2-h圖象如圖3，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g=

m/s²．

（2）某同學(xué)為了測定某硅光電池的電動勢和內(nèi)電阻，設(shè)計了如圖甲所示電路．圖中與理想電表A₁串聯(lián)的定值電阻的阻值為R₀，在一定強(qiáng)度的光照下進(jìn)行下述實(shí)驗（計算結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留兩位數(shù)字）：
①閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀出電流表A₁、A₂的值I₁、I₂．為了作出此電池的U-I曲線，需要計算出電路的路端電壓U，則U=

（用題中所給字母表示）；
②根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出該硅光電池的U-I圖象如圖乙所示，該電池的電動勢E=

V，在流過電流表A₂的電流小于200mA的情況下，此電池的內(nèi)阻r=

Ω；
③若將該硅光電池兩端接上阻值為6Ω的電阻，此時對應(yīng)的電池內(nèi)阻r=

Ω．

分析：（1）①根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度，可以求出打下記數(shù)點(diǎn)5時的速度大�。�
②根據(jù)物體的初末動能大小可以求出動能的增加量，根據(jù)物體重力做功和重力勢能之間的關(guān)系可以求出系統(tǒng)重力勢能的減小量，比較動能增加量和重力勢能減小量之間的關(guān)系可以得出機(jī)械能是否守恒；
④根據(jù)圖象的物理意義可知，圖象的斜率大小等于物體的重力加速度大�。�
2、理想電流表和定值電阻構(gòu)成一電壓表，可測量外電壓．
在硅光電池的U-I圖象，當(dāng)I=0，U=E，圖線斜率的絕對值表示內(nèi)阻．
通過作圖求解，作出電阻為6Ω它兩端的電壓和通過它電流的圖線，與圖乙中U-I圖線有交點(diǎn)，交點(diǎn)對應(yīng)電壓電流表示硅光電池兩端接上阻值為6Ω的電阻時的電壓和電流．

解答：解：（1）①根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度，可知打第5個點(diǎn)時的速度為：
v₅=

x46

t46

=2.4m/s
②物體的初速度為零，所以動能的增加量為
△E_K=E_k5-0=

（m₁+m₂）v₅²=0.58 J．
重力勢能的減小量等于物體重力做功，故：△E_P=W=mgh=0.60J；
由此可知動能的增加量和勢能的減小量基本相等，因此在在誤差允許的范圍內(nèi)，m₁、m₂組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．
故答案為：0.58，0.60，在誤差允許的范圍內(nèi)，m₁、m₂組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．
③由于△E_K=E_k5-0=

（m₁+m₂）v₅²=△E_p=（m₂-m₁）gh
由于（m₁+m₂）=2（m₂-m₁）
所以得到：

v²=

h
所以

v2-h圖象的斜率k=

g=9.7m/s²．
（2）①理想電流表和定值電阻構(gòu)成一電壓表，可測量外電壓．所以U=I₁R₀．
②在硅光電池的U-I圖象，當(dāng)I=0，U=E，圖線斜率的絕對值表示內(nèi)阻．所以E=2.90V，在流過電流表A₂的電流小于200mA的情況下，此電池的內(nèi)阻r=4.00Ω．
③作出6Ω定值電阻的U-I圖線，是一條過原點(diǎn)的直線，該直線與圖乙中電源的外電壓和電流圖線有交點(diǎn)，交點(diǎn)對應(yīng)的電壓、電流表示硅光電池兩端接上阻值為6Ω的電阻時的電壓和電流．所以r=

E-U

=5.60．
故答案為：（1）①2.4 ②0.58；0.60；在誤差允許的范圍內(nèi)，m₁、m₂組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒；③9.7
（2）I₁R₀；（2）2.90； 4.00 （3）5.60

點(diǎn)評：1、本題全面的考查了驗證機(jī)械能守恒定律中的數(shù)據(jù)處理問題，要熟練掌握勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律以及功能關(guān)系，增強(qiáng)數(shù)據(jù)處理能力．
2、本題考查測定電動勢和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理，要求能根據(jù)公式得出圖象中斜率及截距的含義．

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相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2005?南京三模）某同學(xué)采用如圖甲所示的電路測定電池電動勢和內(nèi)阻．除待測電池外，提供的器材有：電壓表，電流表，滑動變阻器，開關(guān)和導(dǎo)線若干．
（1）請按圖甲所示的電路，將圖乙中的實(shí)物圖連接成實(shí)驗電路．
（2）丙圖是根據(jù)測量結(jié)果作出的I-U 圖線，則由圖線可知該電池的電動勢為E₁=

1.5

V，內(nèi)阻為r₁=

0.2

Ω．
（3）我們都有過這樣的體驗：手電筒里的兩節(jié)干電池用久了以后，燈泡發(fā)紅光，這是我們常說的“電池沒電了”．有人為了“節(jié)約”，在手電筒里裝一節(jié)新電池和一節(jié)舊電池搭配使用．已知新電池的電動勢E₁=1.5V、內(nèi)阻r₁=0.2Ω；舊電池的電動勢E₂=1.5V；內(nèi)阻r₂=6.8Ω；小燈泡上標(biāo)有“3V 3W”，
且電阻不隨溫度變化．則手電筒工作時電路中舊電池提供的電功率為

0.45

W，它本身消耗的電功率

0.612

W．（已知兩電池串聯(lián)的總電動勢等于兩電池的電動勢之和）
根據(jù)計算結(jié)果，你認(rèn)為新舊電池搭配使用的做法是否合理

不合理

（填“合理”或“不合理”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

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

C．m∞υ²
D.m∞

υ2

為驗證猜想的正確性，該同學(xué)用如圖1所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗：將長木板平放在水平桌面上，木塊固定在長木板一端，打點(diǎn)計時器固定在木塊上，木塊右側(cè)固定一輕彈簧，用連接紙帶的小車壓縮彈簧至長木板的虛線處由靜止釋放，打點(diǎn)計時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，計算出小車勻速運(yùn)動的速度υ₁，測出小車的質(zhì)量m₁；然后在小車上加砝碼，再次壓縮彈簧至木板虛線處由靜止釋放小車，計算出小車和砝碼勻速運(yùn)動的速度υ₂，測出小車和砝碼的總質(zhì)量m₂：再在小車上加砝碼，重復(fù)以上操作，分別測出υ₃、m₃…．

①每次實(shí)驗中，都將小車壓縮彈簧至長木板的虛線處由靜止釋放，目的是

小車獲得相同的動能（彈簧對小車做功相同）

；若要消除每次實(shí)驗中小車和紙帶受到的阻力對小車運(yùn)動的影響，應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗操作是

墊高木板固定打點(diǎn)計時器的一端，使小車連同紙帶一起在木板上勻速運(yùn)動（平衡摩擦力）

．
②某次實(shí)驗采集的五組數(shù)據(jù)如表：由表格數(shù)據(jù)直觀判斷，明顯不正確的兩個猜想是A、B、C、D中的

；若對某個猜想進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并作圖，畫出了如圖2所示的圖象，則圖中的橫坐標(biāo)應(yīng)是

．

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，漲潮時海水倒灌，出現(xiàn)“咸潮”現(xiàn)象，使沿海地區(qū)的城市自來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)計了一個監(jiān)測河水電阻率的實(shí)驗．在一根均勻長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)充滿待測的河水．安裝前用游標(biāo)卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑，測量結(jié)果如圖4所示．
為測管內(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
滑動變阻器甲：最大值為10Ω，額定電流足夠大
滑動變阻器乙：最大值為1kΩ，額定電流足夠大
電源E₁：電動勢15V，內(nèi)阻6Ω
電源E₂：電動勢3V，內(nèi)阻2Ω
開關(guān)、導(dǎo)線若干．
該同學(xué)選用以上部分器材測出了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

mm．
②實(shí)驗時，所選用的電壓表為

V₁

（填“V₁”或“V₂”），所選用的電流表為

A₂

（填“A₁”或“A₂”），所選的滑動變阻器為

甲

（填“甲”或“乙”），所選的電源為

E₁

（填“E₁”或“E₂”）．
③在答題卡的虛線框內(nèi)畫出該實(shí)驗的原理圖．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2006?湖北模擬）某同學(xué)在做《自來水電阻率的測定》課題時，先在一根均勻的長玻璃管兩端各裝了一個電極，用如圖1所示電路進(jìn)行測量．兩電極相距L=0.700m，其間充滿待測的自來水．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）、滑動變阻器（100Ω，1A）、電池組（電動勢E=12V，內(nèi)阻r=6Ω）、單刀單擲開關(guān)一個、導(dǎo)線若干．
表是他測量通過管中自來水柱的電流及兩端電壓的實(shí)驗數(shù)據(jù)．實(shí)驗中他還用20分度的游標(biāo)卡尺測量了玻璃管的內(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)以上材料請回答下面的問題：
（1）玻璃管內(nèi)徑d的測量值為

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

Ω；
（3）用直接測量值計算自來水電阻率的公式是ρ=

πUd2

4IL

πUd2

4IL

，測量值為

Ω?m（保留兩位有效數(shù)字）；
（4）請在虛線框內(nèi)畫出測量自來水電阻的電路圖．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)在做課題研究時，打算測定自來水的電阻率。他先在一根均勻的長玻璃管兩端各裝了一個電極，兩電極相距L=0.700m.期間充滿待測的自來水。并設(shè)計如圖1所示電路。選用器材如下:電壓表（量程15V，內(nèi)阻約30）、電流表（量程300,內(nèi)阻約50）滑動變阻器（100，1A）、電池組（電動勢E=12V，內(nèi)阻r=6）、單刀單擲開關(guān)一個、導(dǎo)線若干。

下表是他測量通過管中自來水柱的電流及兩端電壓的實(shí)驗數(shù)據(jù)．實(shí)驗中他還用20分度的游標(biāo)卡尺測量了玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖2所示。