11．用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，有輸出電壓為6V、頻率為50Hz的交流電和輸出電壓為6V的直流電兩種．質(zhì)量為0.300kg的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(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．（g=9.8m/s2）
下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將打點(diǎn)計時器接到輸出電壓為6V的直流電上；
C．松開手釋放紙帶，然后接通電源開關(guān)，打出一條紙帶；
D．更換紙帶重做幾次，選擇清晰的紙帶進(jìn)行測量；
E．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．
（1）指出其中操作不當(dāng)?shù)膬蓚�步驟，將其對應(yīng)的字母序號填在右邊的橫線處B：打點(diǎn)計時器應(yīng)該使用交流電；C：應(yīng)該先通電再釋放紙帶．
（2）實(shí)驗(yàn)中得到如圖乙所示的紙帶，根據(jù)紙帶可計算得知，重錘從B點(diǎn)到D點(diǎn)過程中重力勢能減少量等于0.271J．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（3）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減少的重力勢能總是大于重錘動能的增加量，其原因主要是實(shí)驗(yàn)過程中存在摩擦阻力．

分析 （1）對于實(shí)驗(yàn)，我們要從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚．
（2）根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值．
（3）重物下落過程中不可避免的受到阻力作用，重力勢能不可能全部轉(zhuǎn)化為動能，這是誤差的主要來源．

解答 解：（1）操作中的錯誤步驟：B：打點(diǎn)計時器應(yīng)該使用交流電；C：應(yīng)該先通電再釋放紙帶
（2）重錘從B點(diǎn)到D點(diǎn)過程中重力勢能減少量為：△Ep=mgxBD=0.3×9.8×（4.42+4.80）×10-2J=0.271J．
（3）重錘減少的重力勢能總是大于重錘動能的增加量，原因是實(shí)驗(yàn)過程中存在摩擦阻力，使得減小的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．
故答案為：（1）B：打點(diǎn)計時器應(yīng)該使用交流電；C：應(yīng)該先通電再釋放紙帶
（2）0.271
（3）實(shí)驗(yàn)過程中存在摩擦阻力

點(diǎn)評 只有明確了實(shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)測量，才能明確各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作的具體含義，這點(diǎn)要在平時訓(xùn)練中加強(qiáng)練習(xí)．掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度，從而得出動能的增加量，會根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．物塊沿半徑為R的豎直的圓弧形軌道勻速率下滑至底部的過程中，正確的說法是（　�。�
A．因?yàn)樗俣却笮〔蛔儯约铀俣葹榱?/td>
B．物體受到的阻力逐漸變小
C．因?yàn)閴毫Σ粩嘣龃�，所以合力不斷增�?/td>
D．物塊所受合力大小不變，方向不斷變化

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．某實(shí)驗(yàn)小組要探究力對物體做功與物體獲得速度的關(guān)系，選取的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．

（1）除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線、開關(guān)、刻度尺和交流電源（填“交流”或“直流”）
（2）實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：
①實(shí)驗(yàn)時，為使小車所受合力等于橡皮筋的拉力，在未連接橡皮筋前木板的左端用小木塊墊起，使木板傾斜合適的角度，啟動電源，輕推小車，得到的紙帶應(yīng)該是乙（填甲、乙）（如圖2）
②小車在一條橡皮筋的作用下由靜止彈出，沿木板運(yùn)動，此過程橡皮筋對小車做的功為W
③再分別改用完全相同的2條、3條…橡皮筋作用于小車，每次由靜止釋放小車時橡皮筋的伸長量都相同（填寫相應(yīng)實(shí)驗(yàn)條件），使橡皮筋對小車做的功分別為2W、3W…
④分析打點(diǎn)計時器打出的紙帶，分別求出小車每次獲得的最大速度v1、v2、v3…．圖3是實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，為了測量小車獲得的最大速度，應(yīng)選用紙帶的GK部分進(jìn)行測量
⑤作出W-v圖象，則符合實(shí)際的圖象是D．（如圖4）
（3）若該小組實(shí)驗(yàn)時遺忘了上述步驟①操作的情況下也完成了整個實(shí)驗(yàn)，那么當(dāng)小車速度最大時，橡皮筋處于伸長狀態(tài)．（填“伸長”或“原長”）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．物體在做平拋運(yùn)動中，在相等時間內(nèi)，下列哪個量相等（　�。�
A．速度的增量B．位移C．位移的增量D．以上說法都不對

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．關(guān)于電場力做功和電勢差，下列說法不正確的是（　�。�
A．電勢差的大小由電場力在兩點(diǎn)間移動電荷做的功和電荷量決定
B．電場力在電場中兩點(diǎn)間移動電荷做功多少由這兩點(diǎn)間的電勢差和電荷量決定
C．電場中靜止釋放的電荷只在電場力作用下一定會向電勢能較小的地方運(yùn)動
D．在勻強(qiáng)電場中，與電場線垂直的某個方向上任意兩點(diǎn)間的電勢差均為零

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

16．由于地球的自轉(zhuǎn)，地球表面上各點(diǎn)均做勻速圓周運(yùn)動，所以以下關(guān)系正確的是（　�。�
A．地球表面各處具有相同大小的線速度
B．地球表面各處具有相同大小的角速度
C．地球表面各處具有相同大小的重力加速度
D．地球表面各處重力加速度可能是不同的

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．如圖甲可用來研究勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律．某同學(xué)對該裝置加以改進(jìn)后用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，如圖乙所示．
（1）實(shí)驗(yàn)時，該同學(xué)進(jìn)行了如下步驟：
①將質(zhì)量均為M （A的含擋光片、B的含掛鉤）的重物用繩連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，測量出A上擋光片中心到光電門中心的豎直距離h．
②在B的下端掛上質(zhì)量為m的物塊C，讓系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）中的物體由靜止開始運(yùn)動，光電門記錄擋光片擋光的時間為△t．
③測出擋光片的寬度d，計算物塊速度$\fracwqx5yma{△t}$ （用實(shí)驗(yàn)中字母表示）
④利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
（2）如果系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系為$mgh=\frac{1}{2}（2M+m）（\fracypzyjf7{△t}）^{2}$．（已知重力加速度為g，用實(shí)驗(yàn)中字母表示）
（3）利用該裝置還可求其他物理量，當(dāng)細(xì)繩中的拉力T=1.5Mg時，問物塊m=2M（用實(shí)驗(yàn)中字母表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．如圖所示是一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波在t=0.25s時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=4m/s．
①求x=2.5m處的質(zhì)點(diǎn)在0-4.5s內(nèi)通過的路程及t=4.5s時的位移；
②此時A點(diǎn)的橫坐標(biāo)為0.25米，試求從圖示時刻開始經(jīng)過多少時間A點(diǎn)第三次出現(xiàn)波峰？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．下述說法正確的是（　　）
①物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動；
②物體在變力作用下一定做曲線運(yùn)動；
③做曲線運(yùn)動的物體速度一定變化；
④速度變化的運(yùn)動一定是曲線運(yùn)動；
⑤做曲線運(yùn)動的物體加速度一定變化；
⑥做勻速圓周運(yùn)動的物體加速度一定變化；
⑦做平拋運(yùn)動的物體的加速度一定變化；
⑧平拋運(yùn)動一定是勻加速運(yùn)動；
⑨勻速圓周運(yùn)動可能是勻加速運(yùn)動．
A．①④⑦B．③⑥⑧C．③⑧⑨D．②⑤⑨

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