在驗證機械能守恒的實驗中（實驗裝置如圖），有下列A至F六個步驟：
A．將打點計時器豎直固定在鐵架臺上
B．接通電源，再松開紙帶，讓重錘自由下落
C．取下紙帶，更換紙帶（或?qū)⒓垘Х瓊�面），重新做實驗
D．將重錘固定在紙帶的一端，讓紙帶穿過打點計時器，用手提紙帶
E．選擇一條紙帶，用刻度尺測出重錘下落的高度h1、h2、h3、…… hn ，計算出對應(yīng)的即時速度vn
F．分別算出，比較在實驗誤差范圍內(nèi)是否相等．

（1）以上實驗步驟按合理的操作步驟排列應(yīng)該是                                    
某個實驗小組的甲乙兩位同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖示．其中O是起始點，A、B、C是打點計時器連續(xù)打下的3個點．用毫米刻度尺測得O到A、B、C各點的距離分別為hA ="9.51" cm、hB=12.42cm、hC=15.70cm，現(xiàn)利用OB段所對應(yīng)的運動來驗證機械能守恒，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，打點計時器所用電源頻率為f=50Hz，設(shè)重錘質(zhì)量為0.1kg.

（2）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以求得重錘在OB段所對應(yīng)的運動過程中減小的重力勢能為__________J（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字，下同），而動能的增加量為________J．實驗發(fā)現(xiàn)二者并不完全相等，請指出一個可能的原因__________________________________­­­­­­­．
（3）處理數(shù)據(jù)過程中，甲乙兩位同學(xué)分別發(fā)現(xiàn)了一種計算B點對應(yīng)時刻物體速度vB的新思路：
甲同學(xué)發(fā)現(xiàn)，圖中的B是除起始點外打點計時器打下的第n個點．因此可以用從O點到B點的時間nT（T是打點計時器的打點周期）計算，即vB =gnT，再依此計算動能的增量．
乙同學(xué)認為，可以利用從O點到B點的距離hB計算，即vB =，再依此計算動能的增量．
你認為，他們新思路中(　　)
A．只有甲同學(xué)的思路符合實驗要求    B．只有乙同學(xué)的思路符合實驗要求
C．兩位同學(xué)的思路都符合實驗要求    D．兩位同學(xué)的思路都不符合實驗要求
（4）在上圖紙帶基礎(chǔ)上，某同學(xué)又選取了多個計數(shù)點，并測出了各計數(shù)點到第一個點O的距離h，算出了各計數(shù)點對應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以為縱軸畫出的圖線應(yīng)是如下圖中的          ．圖線的斜率表示           ．

（1）ADBCEF（2）0.122， 0.120，受到了空氣阻力或紙帶與限位孔的阻力，減少的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為增加的動能，另一部分克服阻力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。（3）(　D　)（4）  C ．  g

解析試題分析：(1) 在明確實驗原理的前提下，先安裝實驗器材，然后再進行實驗，故具體步驟為：A、D、B、C、E、F．
(2)減小的重力勢能為 ，B點的速度等于AC間的平均速度，故 ,  ， 聯(lián)立可得 ；受到了空氣阻力或紙帶與限位孔的阻力，減少的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為增加的動能，另一部分克服阻力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
(3)兩同學(xué)的思路都是基于物體做自由落體運動，但是實際情況下由于阻力存在的原因，物體不是做的自由落體運動，故兩同學(xué)的思路都是不符合實驗要求的，故選D
(4)利用圖線處理數(shù)據(jù)，物體自由下落過程中機械能守恒，，即；所以以為縱軸，以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是圖中C．那么圖線的斜率就等于重力加速度g．
考點：驗證機械能守恒定律；
點評：對于物理量線性關(guān)系圖象的應(yīng)用我們要從兩方面：1、從物理角度找出兩變量之間的關(guān)系式2、從數(shù)學(xué)角度找出圖象的截距和斜率，兩方面結(jié)合解決問題．要能夠找出斜率和截距的物理意義，我們必須要從物理角度找出兩個物理變量的關(guān)系表達式．

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

I．在驗證機械能守恒定律的實驗中，使質(zhì)量為m=200g的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示．O為紙帶下落的起始點，A、B、C為紙帶上選取的三個連續(xù)點．已知打點計時器每隔T=0.02s打一個點，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8m/s2，那么
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（1）計算B點瞬時速度時，甲同學(xué)用
v
2
B
=2gSOB，乙同學(xué)用vB=
SAC
2T
．其中所選擇方法正確的是
 
（填“甲”或“乙”）同學(xué)．
（2）同學(xué)丙想根據(jù)紙帶上的測量數(shù)據(jù)進一步計算重物和紙帶下落過程中所受的阻力，為此他計算出紙帶下落的加速度為
 
m/s2，從而計算出阻力f=
 
N．
（3）若同學(xué)丁不慎將上述紙帶從OA之間扯斷，他僅利用A點之后的紙帶能否實現(xiàn)驗證機械能守恒定律的目的？
 
．（填“能”或“不能”）
II．物理興趣小組的同學(xué)們從實驗室中找到一只小燈泡，其標(biāo)稱功率值為0.75W，額定電壓值已模糊不清．他們想測定其額定電壓值，于是先用歐姆表直接測出該燈泡的電阻約為2Ω，然后根據(jù)公式計算出該燈泡的額定電壓U=
PR
=
2×0.75
V=1.22V．他們懷疑所得電壓值不準(zhǔn)確，于是，再利用下面可供選擇的實驗器材設(shè)計一個電路，測量通過燈泡的電流和它兩端的電壓．根據(jù)測量數(shù)據(jù)已繪出燈泡的U-I圖線，如圖所示．
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A．電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）
B．電流表A1（量程150mA，內(nèi)阻約2Ω） 
C．電流表A2（量程500mA，內(nèi)阻約0.6Ω）
D．滑動變阻器R1（0～20Ω）
E．滑動變阻器R2（0～100Ω）
F．電源E（電動勢4.0V，內(nèi)阻不計）
G．開關(guān)S和導(dǎo)線若干
H．待測燈泡L（額定功率0.75W，額定電壓未知）
（1）在下面所給定的實線框中畫出他們進行實驗的電路原理圖，指出上述器材中，電流表選擇
 
（填“A1”或“A2”）；滑動變阻器選擇
 
（填“R1”或“R2”）．
（2）從圖線上分析該燈泡的額定電壓應(yīng)為
 
V；這一結(jié)果大于開始時的計算結(jié)果，原因是
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）在“驗證機械能守恒定律”的實驗中
①下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：
A．按照圖1所示的裝置安裝器件；
B．將打點計時器接到電源的“直流”上；
C．先釋放紙帶，再接通電源打出一條紙帶；
D．測量紙帶上某些點間的距離；
E．根據(jù)測量的結(jié)果，分別計算重錘下落過程中減少的重力勢能和增加的動能．
其中操作不當(dāng)?shù)牟襟E是：
 
（填選項對應(yīng)的字母）．
②正確操作后打出的紙帶如圖2所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)的五個點A、B、C、D、E，測出AC的距離為s1，CE的距離為s2，打點的頻率為f，則打C點時重錘下落的速率vc=
 
．
③實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能大于重錘動能的增量，其主要原因是在重錘下落的過程中存在阻力作用（設(shè)阻力恒定），可以通過該實驗裝置測阻力的大小．若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，重錘的質(zhì)量為m．試用這些物理量和上圖紙帶上的數(shù)據(jù)符號表示出重錘在下落過程中受到的阻力大小F=
 
．
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（2）某同學(xué)為了測定一只電阻的阻值，采用了如下方法：
①用多用電表粗測：多用電表電阻擋有4個倍率：分別為×1k、×100、×10、×1，該同學(xué)選擇×100倍率，用正確的操作步驟測量時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太大（指針位置如圖3中虛線所示）．
為了較準(zhǔn)確地進行測量，請你補充完整下列依次應(yīng)該進行的主要操作步驟：
a．
 
．
b．兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在0Ω處．
c．重新測量并讀數(shù)，若這時刻度盤上的指針位置如圖中實線所示，測量結(jié)果是
 
．
②該同學(xué)用伏安法繼續(xù)測定這只電阻的阻值，除被測電阻外，還有如下實驗儀器
A．直流電源（電壓3V，內(nèi)阻不計）
B．電壓表V1（量程0-5V，內(nèi)阻約為5kΩ）
C．電壓表V2（量程0-15V，內(nèi)阻約這25kΩ）
D．電流表A1（量程0-25mA，內(nèi)阻約為1Ω）
E．電流表A2（量程0-250mA，內(nèi)阻約為0.1Ω）
F．滑動變阻器一只，阻值0-20Ω
G．電鍵一只，導(dǎo)線若干在上述儀器中，電壓表應(yīng)選擇
 
（填“V1”或“V2”），電流表應(yīng)選擇
 
（填“A1”或“A2”）．請在圖4所示的方框內(nèi)畫出電路原理圖．
③根據(jù)所設(shè)計的實驗原理圖，將圖5中實物連接成測量電路．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率為50 Hz，查得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9.80 m/s2，測得所用的重物的質(zhì)量為1.00 kg.實驗中得到一條點跡清晰的紙帶(如圖實－4－9所示)，把第一個點記作O，另選連續(xù)的四個點A、B、C、D作為測量的點．經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為62.99 cm,70.18 cm,77.76 cm,85.73 cm.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量等于________J，動能的增加量等于________J(取三位有效數(shù)字)．

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如實圖6-2所示，兩個質(zhì)量分別為m1和m2的物塊A和B，分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端(m1>m2)，1、2是兩個光電門．用此裝置驗證機械能守恒定律．

 (1)實驗中除了記錄物塊B通過兩光電門時的速度v1、v2外，還需要測量的物理量是________．

(2)用已知量和測量量寫出驗證機械能守恒的表達式_____________．

實圖6-2

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年山東省高一下學(xué)期第一次月考物理試題（解析版） 題型：實驗題

在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率為50 Hz，查得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9.80 m/s2，測得所用的重物的質(zhì)量為1.00 kg.實驗中得到一條點跡清晰的紙帶(如圖實－4－9所示)，把第一個點記作O，另選連續(xù)的四個點A、B、C、D作為測量的點．經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為62.99 cm,70.18 cm,77.76 cm,85.73 cm.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量等于________ J，動能的增加量等于________J(取三位有效數(shù)字)．

 

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