某同學用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的頻率為50Hz交流電和直流電兩種．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，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。則：（1）該同學進行正確測量后挑選出一條點跡清晰的紙帶進行測量分析。如圖所示．其中O點為起始點，A、B、C、D、E、F為六個計數(shù)點。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，當打B點時重錘的速度_________m/s，計算出該對應的V2/2="_______" m2/s2，gh=_______m2/s2，可認為在誤差范圍內存在關系式_________                _，即可驗證機械能守恒定律。（g="9.8" m/s2）


（2）該同學繼續(xù)根據(jù)紙帶算出各點的速度V，量出下落距離h，并以V2/2為縱軸、以h為橫軸畫出的圖象，應是圖中的_______。

（3）他進一步分析，發(fā)現(xiàn)本實驗存在較大誤差。為此設計出用如圖所示的 實驗裝置來驗證機械能守恒定律。通過電磁鐵控制的小鐵球從A點自由下落，下落過程中經(jīng)過光電門B時，通過與之相連的毫秒計時器（圖中未畫出）記錄擋光時間t，用毫米刻度尺測出AB之間的距離h，用游標卡尺測得小鐵球的直徑d。重力加速度為g。實驗前應調整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束。小鐵球通過光電門時的瞬時速度  V=           。如果d、t、h、g存在關系式                             ，也可驗證機械能守恒定律。
（4）比較兩個方案，改進后的方案相比原方案的最主要的優(yōu)點是：                    。

1）1.84、1.69、1.74、 ； （2）C；  （3），   
（4） 沒有紙帶與打點計時器間的摩擦影響，提高了測量的精確程度，實驗誤差減小了。

解析試題分析: （1）勻變速直線運動中中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，由此可以求出B點的速度大小為：vB==1.84m/s，對應的v2="1.69" m2/s2，gh=1.74m2/s2，可認為在誤差范圍內存在關系式即可驗證機械能守恒定律．
（2）繼續(xù)根據(jù)紙帶算出各點的速度v，量出下落距離h，并以縱軸、以h為橫軸畫出的圖象，
根據(jù)，所以應是圖中的C．
（3）光電門測速度的原理是用平均速度代替瞬時速度，因此有：v=由于，所以
(4)比較兩個方案，改進后的方案相比原方案的最主要的優(yōu)點是：沒有紙帶與打點計時器間的摩擦影響，提高了測量的精確程度，實驗誤差減小了．
考點： 驗證機械能守恒定律

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

某實驗小組設計了如圖(a)所示的實驗裝置研究加速度和力的關系．

(1)在該實驗中必須采用控制變量法，應保持________________不變，用鉤碼所受的重力作為________________，用DIS測小車的加速度．通過改變鉤碼的數(shù)量，多次重復測量，可得小車運動的加速度a和所受拉力F的關系圖像．在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a－F圖線，如圖(b)所示．
(2)圖線________(選填“①”或“②”)是在軌道右側抬高成為斜面情況下得到的．
(3)隨著鉤碼的數(shù)量增大到一定程度時圖(b)中的圖線明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是________．

A．小車與軌道之間存在摩擦
B．導軌保持了水平狀態(tài)
C．所掛鉤碼的總質量太大
D．所用小車的質量太大
(4)小車和位移傳感器接收部分的總質量m＝________kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ＝______(g取10 m/s2)．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

(6分)學�？萍蓟顒有〗M的同學們準備自己動手粗略測定鐵塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)，已有的器材：長木板、小鐵塊、米尺和刻度尺.他們同時從實驗室借來一個電火花打點計時器，設計了如下實驗：
a.用米尺測量長木板總長度，將打點計時器固定在長木板上。然后將長木板靠在豎直墻壁固定（如圖），并測量長木板頂端B相對于水平地面的高度和長木板底端A與墻角C之間的距離；
b.將小鐵塊連上紙帶，接通打點計時器后釋放，得到的紙帶如下圖, A、B、C、D、E是紙帶上連續(xù)的5個點。

現(xiàn)用刻度尺直接測出AC、CE的距離分別為：、；已知交流電的頻率為，重力加速度為.由此可求得鐵塊的加速度＝            ；根據(jù)牛頓第二定律，可求得動摩擦因數(shù)＝            (用、和測得物理量的字母表示) 。   

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（9分）（1）如左下圖所示為某同學所安裝的“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置，在圖示狀態(tài)下，開始做實驗，該同學有裝置和操作中的主要錯誤是：（至少三項）

1.____________________________________
2.____________________________________
3.___________________________________
（2）根據(jù)牛頓第二定律實驗做出的a-F圖線應如右上圖中圖線1所示，有同學根據(jù)實驗作出圖線如右上圖中的圖線2所示，其實驗過程中不符合實驗要求的操作是      _________________，有同學根據(jù)實驗作出的圖線如右上圖中的圖線3所示，其實驗過程中不符合實驗要求的操作是____________和____________．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

(6分)某同學在做測定木板與木塊間的動摩擦因數(shù)的實驗時，設計了兩種實驗方案．

方案A：木板固定，用彈簧測力計拉動木塊．如圖(a)所示．
方案B：彈簧固定，用手拉動木板，如圖(b)所示．
除了實驗必需的彈簧測力計、木板、木塊、細線外，該同學還準備了質量為200 g的砝碼若干個．
(g＝10 m/s2)
(1)上述兩種方案中，你認為更合理的是方案________
(2)該同學在重2N的木塊上加放了2個砝碼，彈簧測力計穩(wěn)定后的示數(shù)為1．5N , 則木板與木塊間的動摩擦因數(shù)μ＝________.

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（6分）在“利用打點計時器測定勻加速直線運動的加速度”實驗中，某同學在打出的紙帶上每5個點取一個計數(shù)點，共取了A、B、C、D、E、F 6個點（每相鄰兩個計數(shù)點間的四個點未畫出，如圖甲所示.打點計時器每打一個點的時間為0.02s）.從每一個計數(shù)點處剪開分成五段（分別叫做a、b、c、d、e段），將這五段紙帶由短到長緊靠但不重疊地粘在xOy坐標系中，如圖乙所示，由此可以得到一條表示關系的圖線，從而求出加速度.
（1）若在xOy坐標系中用最簡潔的方法做出能用-t關系的圖線，請你指出哪個軸相當于軸？
______________________________________________________________________________。
（2）從第一個計數(shù)點開始計時，要想求出0.15s時刻的瞬時速度，需要測出哪一段紙帶的長度？
______________________________________________________________________________。
（3）若測得段紙帶的長度為2.0㎝，e段紙帶的長度為10.0㎝，則加速度為_______m/s2。

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

在探究求合力的方法時，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細繩。實驗時，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過兩細繩用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個彈簧秤通過細繩拉橡皮條。
（1）實驗對兩次拉伸橡皮條的要求中，下列那些說法是正確的     
A、將橡皮條拉伸相同長度即可
B、將橡皮條沿相同方向拉即可
C、將彈簧秤拉到相同刻度
D、將橡皮條和繩的結點拉到相同位置
（2）同學們在操作過程中有如下議論，其中對減小實驗誤差有益的說法是       
A、兩細繩必須等長
B、彈簧秤、細繩、橡皮條都應與木板平行
C、用兩彈簧秤同時拉細繩時兩彈簧秤示數(shù)之差應盡可能大
D、拉橡皮條的細線要長些，標記同一細繩方向的兩點要近些

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

用如圖所示的實驗裝置驗證物塊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。如圖b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＝50 g、m2＝150 g，則(結果均保留兩位有效數(shù)字)

(1) 在打下第“0”到打下第“2”點的過程中系統(tǒng)動能的增量ΔEk＝________ J，系統(tǒng)勢能的減少量ΔEp＝______J；(取當?shù)氐闹亓铀俣萭＝10 m/s2)
(2) 設在紙帶上打下計數(shù)點2時m2物塊所在位置為零勢面，則在紙帶上打下計數(shù)點3時m2的重力勢能為__________J;
(3)若某同學作出v2－h(huán)圖象如圖c所示，
則當?shù)氐闹亓铀俣萭＝________m/s2.

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

在《探究小車的速度隨時間變化的規(guī)律》的實驗中，利用打點計時器打出了如圖所示的一條紙帶，其中1、2、3、4、5、6均為記數(shù)點，且相鄰的兩個計數(shù)點之間都還有4個點沒有畫出來，已知電源的頻率為50Hz�，F(xiàn)測得： s1=1.40cm，s2=1.90cm，s3=2.40cm，s4=2.90cm，s5=3.40cm，s6=3.90cm。

(1)在打點計時器打出點2、3、4、5、6時，小車的速度分別為：
v2=      cm/s，v3=      cm/s，v4=       cm/s，v5=        cm/s，v6=        cm/s。  
(2)在下邊的坐標紙上作出速度—時間圖象(從1開始計時)。
(3)根據(jù)作出的速度—時間圖象，求出小車的加速度為     m/s2（取二位有效數(shù)字）。

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