某同學(xué)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．按照正確的操作選得紙帶如圖2所示．其中O是起始點(diǎn)，A、B、C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)．該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A、B、C各點(diǎn)的距離，并記錄在圖2中（單位cm）．
（1）這三個(gè)數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是
OC
OC
段，應(yīng)記作
15.70
15.70
cm．
（2）該同學(xué)用重錘在OB段的運(yùn)動來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，他用AC段的平均速度作為跟B點(diǎn)對應(yīng)的物體的瞬時(shí)速度，則該段重錘重力勢能的減少量為
1.22m
1.22m
，而動能的增加量為
1.20m
1.20m
，（均保留3位有效數(shù)字，重錘質(zhì)量用m表示）．
（3）這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使重力勢能的減少量大于動能的增加量，原因是
因?yàn)橛心Σ恋茸枇�，減少的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能
因?yàn)橛心Σ恋茸枇�，減少的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能
．
分析：根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的速度，從而得出動能的增加量，根據(jù)重錘下落的高度求出重力勢能的減小量．
解答：解：（1）這三個(gè)數(shù)據(jù)中OC段的讀數(shù)15.7cm，從另外兩個(gè)數(shù)上可以看出刻度尺的最小分度是mm，顯然不符合有效數(shù)字讀數(shù)的要求．所以不符合有效數(shù)字讀數(shù)的要求的是OC段，正確的讀數(shù)應(yīng)為：15.70cm．
（2）O到B下降的高度為h=0.1242m，則重力勢能的減小量為：
△Ep=mgh=m×9.8×0.1242J=1.22mJ
B點(diǎn)的瞬時(shí)速度為：vB=
xAC
2T
=
0.1570-0.0951
2×0.02
m/s=1.55m/s，
則動能的增加量：△Ek=
1
2
m
v
2
B
=
1
2
m×1.552≈1.20mJ．
在誤差允許的范圍內(nèi)，重力勢能的減小量等于動能的增加量，機(jī)械能守恒．
（3）在實(shí)驗(yàn)中總是存在重力勢能的減小量大于動能的增加量這是因?yàn)椋河心Σ恋茸枇Γ瑴p少的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能．
故答案為：（1）OC，15.70；（2）1.22m，1.20m；（3）因?yàn)橛心Σ恋茸枇�，減少的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能．
點(diǎn)評：紙帶問題的處理時(shí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的問題．我們可以紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動的瞬時(shí)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： 題型：閱讀理解

（1）某同學(xué)用如圖1所示的裝置進(jìn)行“驗(yàn)證動量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)：

①先測出可視為質(zhì)點(diǎn)的兩材質(zhì)相同滑塊A、B的質(zhì)量分別為m、M及滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ．
②用細(xì)線將滑塊A、B連接，使A、B間的輕彈簧處于壓縮狀態(tài)，滑塊B恰好緊靠桌邊．
③剪斷細(xì)線，測出滑塊B做平拋運(yùn)動的水平位移x1，滑塊A沿水平桌面滑行距離為x2（未滑出桌面）．
為驗(yàn)證動量守恒定律，寫出還需測量的物理量及表示它們的字母
物體B下落的高度h
物體B下落的高度h
；如果動量守恒，需要滿足的關(guān)系式為
Mx1
g
2h
═m
2gμx2
Mx1
g
2h
═m
2gμx2
．
（2）某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究功和動能變化的關(guān)系，如圖2所示，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細(xì)線將其通過一個(gè)定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大�。谒阶烂嫔舷嗑�50.0cm的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器，記錄小車通過A、B時(shí)的速度大小．小車中可以放置砝碼．
（Ⅰ）實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜，這樣做目的是
CD
CD
．
A．是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑
B．是為了增大小車下滑的加速度
C．可使得細(xì)線拉力做的功等于合力對小車做的功
D．可使得小車在未施加拉力時(shí)做勻速直線運(yùn)動
（Ⅱ）實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：
①測量
小車、砝碼
小車、砝碼
和拉力傳感器的總質(zhì)量M1；把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路．
②將小車停在C點(diǎn)，接通電源，
靜止釋放小車
靜止釋放小車
，小車在細(xì)線拉動下運(yùn)動，記錄細(xì)線拉力及小車通過A、B時(shí)的速度．
③在小車中增加砝碼，或增加鉤碼個(gè)數(shù)，重復(fù)②的操作．
（Ⅲ）下表是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中M1是傳感器與小車及小車中砝碼質(zhì)量之和，|v
 
2
2
-v
 
2
1
|是兩個(gè)速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計(jì)算出動能變化量△E，F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力，W是拉力F在A、B間所做的功．表格中△E3=
0.600
0.600
，W3=
0.610
0.610
 （結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．
次數(shù) M1/kg |v
 
2
2
-v
 
2
1
|/（m/s）2		 △E/J F/N W/J
1 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200
2 0.500 1.65 0.413 0.840 0.420
3 0.500 2.40 △E3 1.220 W3
4 1.000 2.40 1.20 2.420 1.21
5 1.000 2.84 1.42 2.860 1.43

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)用如圖1所示的裝置來研究自由落體運(yùn)動是什么性質(zhì)的運(yùn)動．
圖2是實(shí)驗(yàn)中利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄自由落體運(yùn)動的軌跡時(shí)，得到的一條紙帶，紙帶上的點(diǎn)是從放手開始打下的連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)．兩點(diǎn)之間的距離，S1=9.6mm，S2=13.4mm，S3=17.3mm，S4=21.1mm，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T．電源頻率為50Hz．

（1）下列說法中正確的是
AD
AD
（雙選）
A．電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用的是220V交流電源
B．實(shí)驗(yàn)中使用秒表測量時(shí)間
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先由靜止釋放紙帶，然后趕緊接通電源
D．求出的加速度一般比9.8m/s2小，是因?yàn)榧垘Ш椭劐N受到阻力
（2）通過對紙帶的分析，你認(rèn)為自由落體運(yùn)動是做
變速
變速
（填“勻速”、“變速”）運(yùn)動．你的判斷依據(jù)是：
在相等時(shí)間內(nèi)，位移逐漸變大
在相等時(shí)間內(nèi)，位移逐漸變大
．
（3）根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，用逐差法求加速度的表達(dá)公式a=
(S3+S4)-(S1+S2)
4T2
(S3+S4)-(S1+S2)
4T2
，（用已知物理量符號表示），加速度大小a=
a=9.63 m/s2
a=9.63 m/s2
m/s2．（保留兩位小數(shù)）
（4）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下F點(diǎn)，求物體在F點(diǎn)的速度公式VF=
VF=
S3+S4
2T
VF=
S3+S4
2T
，（用已知物理量符號表示），大小為VF=
0.96 m/s
0.96 m/s
m/s（保留兩位小數(shù)）

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)用如圖1所示的裝置來研究自由落體運(yùn)動．
①下列有關(guān)操作的敘述正確的是
AC
AC

A．安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)要注意讓上下限位孔在同一豎直線上
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與直流低壓電源連接
C．釋放紙帶時(shí)應(yīng)盡量讓重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
D．應(yīng)先釋放紙帶，然后接通電源
②實(shí)驗(yàn)得到一條紙帶，測得各點(diǎn)之間的距離如圖2所示．已知電源頻率為50Hz，則紙帶中打A點(diǎn)到打F點(diǎn)的時(shí)間間隔是
0.1
0.1
s．從該紙帶可知，重物下落的加速度大小a=
9.63
9.63
m/s2（a保留三位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

某同學(xué)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．圖中A為小車，連接在小車后面的紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B的限位孔，它們均置于長木板上．實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過改變橡皮筋的條數(shù)讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W…，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來測定小車獲得的速度v1、v2、v3…．請回答下面幾個(gè)問題：
（1）在本實(shí)驗(yàn)中，小車會受到阻力的作用，這時(shí)需要使木板傾斜作為補(bǔ)償，下列操作正確的是
B
B
．
A．不掛橡皮筋，輕輕推一下小車，能夠加速下滑即可
B．不掛橡皮筋，輕輕推一下小車，能夠勻速下滑即可
C．小車在橡皮筋的拉力作用下，能夠加速下滑即可
D．小車在橡皮筋的拉力作用下，能夠勻速下滑即可
（2）用一根橡皮筋套住小車，拉至某個(gè)位置，先接通電源再釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電周期為0.02s．其中一次得到的紙帶如圖2所示，應(yīng)選圖中的
CD
CD
 段（填A(yù)B或CD）來計(jì)算小車的速度v，計(jì)算結(jié)果為v=
0.36
0.36
m/s．
（3）本實(shí)驗(yàn)使用的橡皮筋總數(shù)是6根，實(shí)驗(yàn)中W、v、v2的數(shù)據(jù)已記錄在下面表格中，并根據(jù)數(shù)據(jù)畫出了W-v和W-v2的圖象如圖3所示．甲、乙兩個(gè)圖象中，
乙
乙
圖象可以比較直觀地得出功與速度變化的關(guān)系．
W/W v/m?s-1 v2/m2?s-2
0 0 0
1 0.80 1.21
2 1.10 0.45
3 1.35 1.82
4 1.73 3.00
5 1.73 3.00
6 1.89 3.57

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)用如圖1所示的裝置來探究重物下落運(yùn)動是什么性質(zhì)的運(yùn)動．
圖2是實(shí)驗(yàn)中利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄重物運(yùn)動軌跡時(shí)，得到的一條紙帶，紙帶上的A點(diǎn)是從放手開始打下的點(diǎn)，某同學(xué)將選取的B，C，D，E，F(xiàn)五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)記錄如下表（t為A點(diǎn)到各計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間，S為A點(diǎn)到各計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離）
精英家教網(wǎng)
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計(jì)數(shù)點(diǎn) t（s） T2 S（cm）
B 0.06 0.0036 1.69
C 0.12 0.0144 6.77
D 0.18 0.0324 15.23
E 0.24 0.0576 27.07
F 0.3 0.09 42.30
該同學(xué)根據(jù)上面的表格所記錄的數(shù)據(jù)，在下列S-t2坐標(biāo)圖中描出一系列點(diǎn)，如圖3所示，問：
（1）請根據(jù)該同學(xué)在上圖描出的點(diǎn)作出S-t2圖象
（2）由上面作出的圖象，你認(rèn)為重物下落運(yùn)動是什么性質(zhì)的運(yùn)動？答：
 

（3）根據(jù)作出的圖象得到重物下落運(yùn)動的加速度為
 
m/s2
（4）請指出引起實(shí)驗(yàn)誤差的主要原因
 
．

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