用如圖所示的實驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律，實驗所用的電源為學(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始落下，重錘上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點的痕跡進(jìn)行測量，即可驗證機(jī)械能守恒定律。

（1）下面列舉出了該實驗的幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將打點計時器接到電源的直流輸出端上；
C．用天平測量出重錘的質(zhì)量；
D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關(guān)打出一條紙帶；
E．測量打出的紙帶上某些點之間的距離；
F．根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。
指出其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E,并簡述理由。
____________________________________________________。
（2）利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值。如圖所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E，測出A點距離起始點O的距離為s0，A、C兩點間的距離為s1，C、E兩點間的距離為s2，使用交流電的頻率為f，則根據(jù)這些條件計算重錘下落的加速度a的表達(dá)式為：a＝___________________。
（1）步驟B是錯誤的，應(yīng)該接到電源的交流輸出端；
步驟C不必要，因為根據(jù)測量原理，重錘的動能和勢能中都包含了質(zhì)量m，可以約去；
步驟D是錯誤的，應(yīng)該先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶。
（2）

試題分析：(1) 步驟B是錯誤的:打點計時器使用的是交流電源，因此應(yīng)該接到電源的交流輸出端；
步驟C不必要：本實驗中由于，其中m可以消去，只需驗證即可，故不需要用天平測量出重錘的質(zhì)量；
步驟D是錯誤的：本實驗要記錄重錘運動的全部信息，所以要先接通電源，待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶。
（2）設(shè)打點周期為T,，根據(jù)逐差法可得，
點評：紙帶問題的處理是力學(xué)實驗中常見的問題．我們可以紙帶法實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，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和加速度．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

在某一次實驗中，有一位同學(xué)讓一小球在水平桌面上從靜止開始做勻加速直線運動，用高頻攝影機(jī)在同一底片上多次曝光，記錄下小球每次曝光的位置，并將小球位置編號。如圖所示，1位置恰好為小球開始運動的瞬間，作為零時刻。攝影機(jī)連續(xù)兩次曝光時間間隔均為0.5s。

（1）、根據(jù)記錄各位置間的距離，計算在1、2、3、4、5位置時小球的瞬時速度的大小，將表格補(bǔ)全。
（2）、根據(jù)各位置的瞬時速度，在下圖中畫出小球的v-t圖像。

（3）、根據(jù)你所畫的v-t圖像求出小球的加速度為___________m/s2。
 
位置
1
2
3
4
5

0
0.06
 
0.18
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（13分） 某同學(xué)利用如圖甲所示的實驗裝置來探究“物體的加速度與其質(zhì)量、合外力間的關(guān)系”，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶由打點計時器打出的點計算出。

完成下列填空：
（1）（4分）實驗裝置中的打點計時器的實物圖如圖乙所示，該種打點計時器的電源為    V的   電(填“交流”或“直流”)。
（2）（2分）在實驗時某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步，他測得的圖像可能是右圖中的     （填“甲”“乙”“丙”）

（3）某同學(xué)得到一條用打點計時器打下的紙帶如圖所示，并在其上取A、B、C、D、E、F、G等7個計數(shù)點，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點圖中沒有畫出，打點計時器接周期為T=0.02s的交流電源。他經(jīng)過測量和計算得到打點計時器打下B、C、D、E、F各點時小車的瞬時速度，記錄在下面的表格中。

①（2分） 計算打點計時器打下F點時小車的瞬時速度的公式為vF=          (用題目中的字母表示)
②（3分）根據(jù)上面得到的數(shù)據(jù)，以A點對應(yīng)的時刻為t=0時刻，在坐標(biāo)紙上作出小車的速度隨時間變化的v－t圖線；

③（2分）由v－t圖線求得小車的加速度大小約為a =         m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

用打點計時器打出的被小車帶動的紙帶如圖所示。電源的頻率為50Hz，在紙帶上按先后順序取0、1、2、3、4、5、6共七個計數(shù)點，相鄰的兩個點間均有四個點未畫出，用刻度尺量出點1、2、3、4、5、6到O點的距離，標(biāo)在了紙帶上(紙帶上的單位為厘米)。試求出： 打下計數(shù)點3時小車速度的大小為___________，小車加速度的大小為__________.（保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

在“力的合成的平行四邊形定則”實驗中，橡皮條的一端固定于P點。如題圖所示，用A、B兩只彈簧測力計將橡皮條的另一端拉至O點，分別記錄兩分力的大小和方向，此時，彈簧測力計A的示數(shù)為­­­­­­­_____Ｎ。接下來，為了測出這兩分力的合力，用一只彈簧測力計沿ＰO方向拉伸橡皮條，使橡皮條的長度　　　ＰO（選填“大于”“等于”或“小于”）記錄下該力的大小和方向。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（6分）用如圖所示裝置驗證小球沿斜面運動的過程中機(jī)械能守恒。斜面的末端與水平桌面相切，小球從離桌面高h處由靜止釋放，小球離開桌面后落在水平地面上，此過程的水平位移用s表示，桌面高H。改變小球釋放的位置，記錄多組h、s值。
（1）若小球在運動的過程中機(jī)械能守恒，則h與s2間應(yīng)滿足的關(guān)系是__________
 

（2）某同學(xué)根據(jù)實驗結(jié)果，畫出了h―s2圖象如上圖所示。圖象不過原點，并且隨著s的增大圖象有彎曲的跡象。下列關(guān)于產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因及改進(jìn)措施的論述正確的是      
a.小球與斜面和桌面間有摩擦，改用動摩擦因數(shù)更小的斜面和桌面
b.小球運動過程中受到空氣阻力的作用，換用密度小一點的空心球進(jìn)行實驗
c.小球運動過程中受到空氣阻力的作用，換用密度大一點的實心球進(jìn)行實驗
d.小球與斜面和桌面間有摩擦，在原基礎(chǔ)上適當(dāng)減小一下斜面的傾角

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（6分）某同學(xué)為探究“恒力做功與物體動能改變的關(guān)系”，設(shè)計了如下實驗，他的操作步驟是：

①擺好實驗裝置如圖。
②將質(zhì)量為200g的小車?yán)酱螯c計時器附近，并按住小車。
③在質(zhì)量為10g、30g、50g的三種鉤碼中，他挑選了一個質(zhì)量為50g的鉤碼掛在拉線P上
④釋放小車，打開打點計時器的電源，打出一條紙帶。
⑴在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中取出較為滿意的一
條，經(jīng)測量、計算，得到如下數(shù)據(jù)：
第一個點到第N個點的距離為40.0cm.②打下第N點時小車的速度大小為1.00m/s。該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車所受的拉力，算出拉力對小車做的功為        J，小車動能的增量為       J。
⑵此次實驗探究結(jié)果，他沒能得到“恒力對物體做的功，等于物體動能的增量”，且誤差很大，顯然，在實驗探究過程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素。請你根據(jù)該同學(xué)的實驗操作過程幫助分析一下，造成較大誤差的主要原因是（至少說出兩種可能）：   。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

（6分）A、B兩位同學(xué)看到了這樣一個結(jié)論：“由理論分析可得，彈簧的彈性勢能公式為（式中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量）”。為驗證這一結(jié)論，A、B兩位同學(xué)設(shè)計了如下的實驗：
①首先他們都進(jìn)行了如圖甲所示的實驗：將一根輕質(zhì)彈簧豎直掛起，在彈簧的另一端掛上一個已知質(zhì)量為m的小鐵球，穩(wěn)定后測得彈簧伸長量為d；
②A同學(xué)完成步驟①后，接著進(jìn)行了如圖乙所示的實驗：將這根彈簧豎直的固定在水平桌面上，并把小鐵球放在彈簧上，然后豎直地套上一根帶有插銷孔的長透明塑料管，利用插銷壓縮彈簧；拔掉插銷時，彈簧對小鐵球做功，使小鐵球彈起，測得彈簧的壓縮量為x時，小鐵球上升的最大高度為H.
③B同學(xué)完成步驟①后，接著進(jìn)行了如圖丙所示的實驗. 將這根彈簧放在一光滑水平桌面上，一端固定在豎直墻上，另一端被小球壓縮，測得壓縮量為x，釋放彈簧后，小球從高為h的桌面上水平拋出，拋出的水平距離為L.

（1）A、B兩位同學(xué)進(jìn)行圖甲所示實驗的目的是為了確定彈簧的勁度系數(shù)，用m、d、g表示勁度系數(shù)k=             .
（2）如果成立，那么A同學(xué)測出的物理量x與d、H的關(guān)系式是：x=          ；B同學(xué)測出的物理量x與d、h、L的關(guān)系式是：x=           .

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

(9分)如圖甲為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機(jī)）“研究加速度和力的關(guān)系”的實驗裝置。

（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應(yīng)保持___________不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受外力，用DIS測小車的加速度.。
（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖乙所示）。
①分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是：                             
②此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是(     )
A．小車與軌道之間存在摩擦B．導(dǎo)軌保持了水平狀
C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大D．所用小車的質(zhì)量太大

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同步練習(xí)冊答案