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        1. (14分)如圖甲所示,用包有白紙的質量為1.00kg的圓柱棒替代紙帶和重物;蘸有顏料的毛筆固定在電動機的飛輪上并隨之勻速轉動,以替代打點計時器.燒斷懸掛圓柱棒的線后,圓柱棒豎直自由下落,毛筆就在圓柱棒面的紙上畫出記號。如圖乙所示.設毛筆接觸棒時不影響棒的運動,測得記號之間的距離依次為26.0 mm、50.0 mm、74.0mm、98.0 mm、122.0 mm、146.0 mm,由此可驗證機械能守恒定律.已知電動機銘牌上標有“1200 r/min”字樣。根據(jù)以上內(nèi)容回答下列問題。

          (1)毛筆畫相鄰兩條線的時間間隔T=    s.
          (2)根據(jù)圖乙所給的數(shù)據(jù)可知:毛筆畫下記號“3”時,圓柱棒下落的速度=    m/s;畫下記號“6”時,圓柱棒下落的速度=     m/s;在毛筆畫下記號“3”到畫下記號“6”的這段時間內(nèi),棒的動能的增加量為      J,重力勢能的減少量為    J.
          由此可得出的結論是:                         (g=9.8m/s2,結果保留三位有效數(shù)字)

          (1)0.05(2)1.24  2.68  2.82  2.88 在實驗誤差允許的范圍內(nèi),圓柱棒下落的過程中機械能守恒

          解析試題分析:了解該實驗裝置的原理,它類似于打點計時器,蘸有顏料的毛筆隨電動機轉一圈就在圓柱棒面上的紙上畫出記號,這就像打點計時器每隔一定時間就打一個點.數(shù)據(jù)的處理思路與打點計時器打出來的紙帶處理一樣。利用勻變速直線運動的推論,可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度,從而求出動能。根據(jù)功能關系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值。(1)毛筆畫相鄰兩條線的時間間隔為電動機的轉動周期。已知電動機銘牌上標有“1200r/min”字樣,即每秒轉20周,所以T=0.05s
          (2)利用勻變速直線運動的推論=1.24m/s,同理=2.68m/s;3到6之間棒的動能的變化量為 ="2.82" J
          根據(jù)重力勢能的定義式得:
          重力勢能減小量△Ep=mgh=1.0×9.8×(0.122+0.098+0.074)J="2.88" J.
          重力勢能減小量略大于3、6之間棒的動能的變化量,所以在誤差允許范圍內(nèi)圓柱下落過程中機械能守恒.
          考點:驗證機械能守恒定律 用打點計時器測速度

          練習冊系列答案
          相關習題

          科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

          (9分)在用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中,質量m="1." 00㎏的重物自由下落,打點計時器在紙帶上打出一系列點.如圖所示為選取的一條符合實驗要求的紙帶,O為第一個點,A、B、C為從合適位置開始選取的三個連續(xù)點(其他點未畫出).已知打點計時器每隔0.02 s打一次點,當?shù)氐闹亓铀俣萭="9." 80m/s2.那么:

          (1)紙帶的     端(選填“左”或“右’)與重物相連;
          (2)從O點到B點,重物重力勢能減少量=       J,動能增加量=         J;(結果取3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0.05s 閃光一次,用毫米刻度尺測得相鄰兩個時刻小球上升的高度分別為s1=26.3cm,s2=23.68cm,s3=21.16cm,s4=18.66cm,s5=16.04cm,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铀俣萭=9.80m/s2,小球質量m=0.10kg):

          時刻




          速度(m/s)
           
          4.48
          3.98
          3.47

          (1)上面測量高度的五個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是    段,應記作        cm;
          (2)由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計算t2時刻小球的速度=__________m/s;(計算結果保留三位有效數(shù)字)
          (3)從t2到t5時間內(nèi),重力勢能增量=_________J,動能減少量=________J;(計算結果保留三位有效數(shù)字)
          (4)在誤差允許的范圍內(nèi),若近似相等,從而驗證了機械能守恒定律。由上述計算所得_____(選填“>”、“<”或“=”),造成這種結果的主要原因是                        

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          科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

          在利用重錘下落驗證機械能守恒定律的實驗中:
          (1)有下列器材可供選用:重錘,鐵架臺,天平,秒表,電磁打點計時器,復寫紙,紙
          帶,低壓直流電源。其中不必要的器材有            ;缺少的器材是               
          實驗中用打點計時器打出的紙帶如下圖所示,

          其中,A為打下的第1個點,C、D、E、F為距A較遠的連續(xù)選取的四個點(其他點未標出)。用刻度尺量出C、D、E、F到A的距離分別為s1=20.06cm,s2=24.20cm,s3=28.66cm,s4=33.60cm。重錘的質量為m=1.00kg;打點周期為T=0.02s;實驗地點的重力加速度為g=9.80m/s2。為了驗證打下A點到打下D點過程中重錘的機械能守恒,應計算出:打下D點時重錘的速度v=        ( 用題予字符表達)=           m/s,重錘重力勢能的減少量ΔEp=       =( 用題予字符表達)____J,重錘動能的增加量 =            ( 用題予字符表達)=     J。(小數(shù)點后保留2位有效數(shù)字)

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          科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

          (10分)要測一段阻值大約為5Ω的均勻金屬絲的電阻率.除米尺、螺旋測微器、電源E(電動勢3V,內(nèi)阻約0.5Ω)、最大阻值為20Ω的滑動變阻器R、開關一只、導線若干外,電流表和電壓表各兩只供選擇:Al(量程lA,內(nèi)阻約1Ω),A2(量程0.6A,內(nèi)阻約2Ω),Vl(量程3.0V,內(nèi)阻約1000Ω),V2(量程15V,內(nèi)阻約3000Ω).

          ①用螺旋測微器測金屬絲的直徑d,如圖甲所示,則d=______mm.
          ②為了使測量有盡可能高的精度,電流表應選______,電壓表應選______.
          ③實驗電路已經(jīng)畫出了一部分,如圖乙所示,但尚未完整,請將該電路完整地連接好.(Rx表示待測金屬絲)
          ④若用米尺測得金屬絲的長度為L,用螺旋測微器測得金屬絲直徑為d,電流表的讀數(shù)為I,電壓表讀數(shù)為U,則該金屬絲的電阻率:ρ=______.

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          科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

          (11分)在“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中,有以下器材:
          A.待測干電池組E(電動勢約為4.5V,內(nèi)阻r約2Ω)
          B.電壓表(量程3V、內(nèi)阻很大)
          C.電流表(量程0.5A、內(nèi)阻很。
          D.滑動變阻器(0~20Ω)
          E.電阻箱R0(0~999.9Ω,用作定值電阻)F.電鍵、導線若干

          ①圖甲中,電阻箱面板顯示其阻值R0=____________Ω。
          ②圖乙為用以上器材連接的不完整的電路,為完成實驗,請在乙圖中補畫出一根導線構成完整實驗電路。
          ③利用實驗測得的多組電壓表示數(shù)和對應的電流表示數(shù),繪出了如圖丙所示的U-I關系圖線,若圖線在U軸的截距為U0,在I軸的截距為I0,則可以求得電池組電動勢E=__________,內(nèi)阻r=____________。(用給定的物理量符號表示)。

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          科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

          用電阻箱R、多用電表電流擋、開關和導線測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)阻r,如圖甲。

          (1)若電阻箱電阻在幾十Ω以內(nèi)選取,R0=4.5Ω,則多用表選擇開關應旋轉至直流電流的
               (填“1mA”、“10mA”或“100mA”)擋(已知在該電流擋多用表的內(nèi)阻rg=3.0Ω)。
          (2)多次調(diào)節(jié)電阻箱,并從多用表上讀得相應的電流值,獲取多組R和I的數(shù)據(jù),作出了如圖乙所示的圖線.圖線橫軸截距的絕對值表示                     ;      由該圖線可得干電池的電動勢E=       V(計算結果保留三位有效數(shù)字)。   
          (3)本實驗的誤差主要來源于         (填“測量誤差”或“電表內(nèi)阻”)。

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          科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

          下列因素中,使“研究平拋運動”實驗的誤差增大的是

          A.小球與斜槽之間有摩擦
          B.安裝斜槽時其末端不水平
          C.建立坐標系時,以斜槽末端端口位置為坐標原點
          D.根據(jù)曲線計算平拋運動的初速度時,在曲線上取作計算的點離原點O較遠

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          科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

          (10分)利用下圖裝置可以做力學中的許多實驗,(1)以下說法正確的是______。

          A.用此裝置“研究勻變速直線運動”時,必須設法消除小車和木板間的摩擦阻力的影響
          B.用此裝置“探究加速度a與力F的關系” 每次改變砝碼及砝碼盤總質量之后,不需要重新平衡摩擦力
          C.在用此裝置“探究加速度a與力F的關系”時,應使小盤和盤內(nèi)砝碼的總質量遠小于小車的質量
          D.用此裝置探究“探究功與速度變化的關系”實驗時,不需要平衡小車運動中所受摩擦力的影響。
          (2)本裝置中要用到打點計時器,如圖所示為實驗室常用的兩種計時器,其中甲裝置用的電源要求是        。
          A.交流220V     B.直流220V    C.交流4—6V     D.直流4—6V

          (3)在利用此裝置“探究加速度a與力F的關系”時,實驗中按規(guī)范操作打出的一條紙帶的一部分如下圖。已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源上,則此次實驗中打點計時器打下A 點時小車的瞬時速度為
               m/s。(結果保留2位有效數(shù)字)

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