17．在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m=1.00kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示．O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開(kāi)始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)（其他點(diǎn)未畫(huà)出）．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.80m/s2，那么

（1）在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)B時(shí)的速度VB=1.92m/s；
（2）根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，從O點(diǎn)到B點(diǎn)，重物重力勢(shì)能減少量△EP=1.88J，動(dòng)能增加量△EK=1.84J；（結(jié)果取3位有效數(shù)字）
（3）由以上可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論在誤差允許范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒．

分析 （1）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．
（2）根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量，根據(jù)B點(diǎn)的速度得出動(dòng)能的增加量．
（3）通過(guò)比較得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論．

解答 解：（1）B點(diǎn)的瞬時(shí)速度為：${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{（23.23-15.55）×1{0}^{-2}}{0.04}$m/s=1.92m/s．
（2）從O點(diǎn)到B點(diǎn)，重物重力勢(shì)能減少量為：△EP=mgh=1×9.8×0.192J≈1.88J
則動(dòng)能的增加量為：$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{1}{2}×1×1.9{2}^{2}J$=1.84J．
（3）通過(guò)比較可知，在誤差允許的范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒．
故答案為：1.92  1.88   1.84  在誤差允許范圍內(nèi)，機(jī)械能守恒

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過(guò)紙帶求解瞬時(shí)速度，從而得出動(dòng)能的增加量，會(huì)根據(jù)下降的高度求解重力勢(shì)能的減小量．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

1．毛澤東的詩(shī)詞中曾寫(xiě)到“一代天驕成吉思汗，只識(shí)彎弓射大雕”．不計(jì)阻力，成吉思汗在彎弓射雕過(guò)程中，涉及機(jī)械能的轉(zhuǎn)化不正確的是（　�。�
A．箭被射出過(guò)程中，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為箭的動(dòng)能
B．箭上升過(guò)程中，動(dòng)能向重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化
C．下落過(guò)程中，重力勢(shì)能又向動(dòng)能轉(zhuǎn)化
D．箭落到地面上，機(jī)械能仍是守恒的

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

2．在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，有如圖所示的一些器材．
（1）請(qǐng)用筆線代替導(dǎo)線將這些實(shí)驗(yàn)器材連接成實(shí)驗(yàn)電路；
（2）在連接實(shí)驗(yàn)電路時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P應(yīng)移動(dòng)到滑動(dòng)變阻器的右端（選填“左”或“右”）
（3）如果要用實(shí)驗(yàn)裝置獲得感應(yīng)電流，你認(rèn)為可以有哪些操作方法？寫(xiě)出其中的兩種：
①閉合或斷開(kāi)電鍵；
②將滑片左右移動(dòng)．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

5．空間某區(qū)域豎直平面內(nèi)存在電場(chǎng)，電場(chǎng)線分布如圖所示．一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q，電性未知的小球在該電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為v1，方向水平向右，運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)的速度大小為v2．若A、B兩點(diǎn)之間的高度差為h，則（　　）
A．A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)高
B．v1＞v2，則小球帶正電
C．在B點(diǎn)，小球的動(dòng)能與電勢(shì)能之和一定比在A點(diǎn)的大
D．若小球帶正電，則小球從A到B動(dòng)能的增加量小于電勢(shì)能的減少量

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

12．如圖甲所示，在水平地面上放置一個(gè)質(zhì)量為m=4kg的物體，讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下運(yùn)動(dòng)，推力隨位移x變化的圖象如圖乙所示，已知物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，g取10m/s2，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．物體先做加速運(yùn)動(dòng)，推力撤去時(shí)開(kāi)始做減速運(yùn)動(dòng)
B．物體在水平面上運(yùn)動(dòng)的最大位移是10 m
C．物體運(yùn)動(dòng)的最大速度為8 m/s
D．物體在運(yùn)動(dòng)中的加速度先變小后不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

2．如圖所示，假設(shè)跳傘運(yùn)動(dòng)員從靜止開(kāi)始在下落，下落初始時(shí)刻就打開(kāi)降落傘，此過(guò)程中傘所受空氣阻力的大小跟下落速度的平方成正比，即f=kv2，比例系數(shù)k=20N•s2/m2，跳傘運(yùn)動(dòng)員和傘的總質(zhì)量為72kg，起跳高度足夠高，g=10m/s2．請(qǐng)描述跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中的運(yùn)動(dòng)情況先加速運(yùn)動(dòng)后勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員的收尾速度是6m/s，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員的速度為4m/s時(shí)其加速度大小為5m/s．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

9．如圖（1）所示，一根輕彈簧上端固定，下端懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的A，彈簧的勁度系數(shù)為k，用手豎直向上托起砝碼A，使砝碼A靜止于某一初始位置，此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，如圖23（2）所示．現(xiàn)改變手對(duì)砝碼A的作用力，使A以某一加速度做豎直向下的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．已知砝碼A向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度的數(shù)值恰好等于在初始位置時(shí)突然撤去手的瞬時(shí)砝碼A加速度數(shù)值的一半．設(shè)在砝碼A的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧始終未超過(guò)其彈性限度．若手對(duì)砝碼A的作用力未改變方向前，砝碼A向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的最大距離是S．則：
（1）砝碼A做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a=$\frac{kS}{m}$；
（2）通過(guò)距離S所用的時(shí)間t$\sqrt{\frac{2m}{k}}$．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

6．（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量一金屬絲的直徑，測(cè)量結(jié)果如圖1所示，此金屬絲的直徑為0.850mm．
（2）圖2為正在測(cè)量中的多用電表表盤(pán)，如果是用“Ω×10”檔測(cè)量某電阻絲電阻，則讀數(shù)為60Ω．

（3）某電阻絲R的額定電壓為3V，電阻約12Ω，現(xiàn)要進(jìn)一步精確測(cè)量其阻值，實(shí)驗(yàn)室提供了下列可選用的器材：
A．電流表A1（量程300mA，內(nèi)阻約1Ω）；
B．電流表A2（量程0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω）；
C．電壓表V1（量程3.0V，內(nèi)阻約3000Ω）；
D．電壓表V2（量程15.0V，內(nèi)阻約5kΩ）；
E．滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值為10Ω）；
F．滑動(dòng)變阻器R2最大阻值為500Ω）；
G．電源E（電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻可忽略）；
H．電鍵，導(dǎo)線若干．
為了盡可能提高測(cè)量精確度，應(yīng)選擇的器材為：電流表A（選填“A”或“B”），電壓表C（選填“C”或“D”），滑動(dòng)變阻器E（選填“E”或“F”）
（4）如圖所示，下列給出的測(cè)量電路中，最合適的電路是B．

（5）由于電表的因素會(huì)給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來(lái)影響，測(cè)量值總是小于（選填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

10．為進(jìn)行機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)：
（1）下列實(shí)驗(yàn)步驟按合理的操作順序是ADBCEF．
A．將電火花計(jì)時(shí)器豎直地固定在鐵架臺(tái)上
B．接通電源，再松開(kāi)紙帶，讓重物自由下落
C．取下紙帶，更換新紙帶，重新實(shí)驗(yàn)
D．將重物固定在紙帶的一端，讓紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用手提起紙帶
E．選擇一條紙帶，測(cè)出物體下落的高度h1、h2、h3…h(huán)n，計(jì)算處對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度
F．分別計(jì)算出$\frac{1}{2}$mvn2和mghn，在誤差范圍內(nèi)看是否相等
（2）實(shí)驗(yàn)中，已知電火花計(jì)時(shí)器所用的電源頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2，測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00Kg，實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，把第一個(gè)點(diǎn)計(jì)作O，另連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)，經(jīng)測(cè)量知道各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能減少量等于7.62J，動(dòng)能的增加量等于7.57J．（取3位有效數(shù)字）
（3）這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量（填“大于”、“小于”或“等于”）；
（4）分析產(chǎn)生誤差可能的原因是受到阻力作用（至少寫(xiě)出一條原因）

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