15．如圖1是在利用重錘下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?nbsp;g=9.80m/s2，測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg，紙帶上0點(diǎn)為打的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C、D是某部分連續(xù)打出的四個(gè)點(diǎn)，它們到0點(diǎn)的距離如圖2所示．則由圖中數(shù)據(jù)可知，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)C時(shí)，物體的速度VC=3.90m/s；重物由0點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，重力勢(shì)能的減少量等于7.62J，動(dòng)能的增加量等于7.61J（取三位有效數(shù)字）．

實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)動(dòng)能增量不等于重力勢(shì)能的減少量；造成這種現(xiàn)象的主要原因是C
A．選用的重錘質(zhì)量過(guò)大
B．?dāng)?shù)據(jù)處理時(shí)出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤
C．空氣對(duì)重錘的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力
D．實(shí)驗(yàn)時(shí)操作不夠細(xì)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量不準(zhǔn)確．

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C點(diǎn)速度大小，從而得出動(dòng)能的增加量，根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量．
根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定實(shí)驗(yàn)誤差的來(lái)源．

解答 解：C點(diǎn)的瞬時(shí)速度為：${v}_{C}=\frac{{x}_{BD}}{2T}=\frac{0.8578-0.7018}{0.04}m/s$=3.90m/s，
則動(dòng)能的增加量為：$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{C}}^{2}$=$\frac{1}{2}×1×3．{9}^{2}$=7.61J；
重力勢(shì)能的減小量為：△Ep=mgh=1×9.8×0.7776J=7.62J．
實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)動(dòng)能增量不等于重力勢(shì)能的減少量；造成這種現(xiàn)象的主要原因是空氣對(duì)重錘的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力．故選：C．
故答案為：3.90，7.62，7.61，C．

點(diǎn)評(píng) 正確解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理，從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)進(jìn)行分析所需實(shí)驗(yàn)器材、所測(cè)數(shù)據(jù)、誤差分析等，會(huì)起到事半功倍的效果；并運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)能、重力勢(shì)能的定義式解決問(wèn)題是該實(shí)驗(yàn)的常規(guī)問(wèn)題．

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

5．科學(xué)家近日在太陽(yáng)系外發(fā)現(xiàn)了一顆類地行星，其半徑約為地球的$\frac{2}{3}$，質(zhì)量與地球差不多，自轉(zhuǎn)速度和地球接近可以忽略．據(jù)此可知（　�。�
A．該行星的第一宇宙速度小于7.9km/s
B．該行星近地衛(wèi)星的環(huán)繞周期小于地球近地衛(wèi)星的環(huán)繞周期
C．該行星近地衛(wèi)星的向心加速度約為地球近地衛(wèi)星向心加速度的1.5倍
D．該行星表面重力加速度約為地球表面重力加速度的$\frac{4}{9}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

6．“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)如圖1采用重物自由下落的方法：

（1）下列操作步驟中，正確的有A．
A．圖中兩限位孔必須在同一直線上
B．實(shí)驗(yàn)前，手提住紙帶上端，紙帶不必豎直
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放手松開(kāi)紙帶再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源
D．?dāng)?shù)據(jù)處理時(shí)，應(yīng)選擇紙帶上距離較近的兩點(diǎn)作為初、末位置
（2）實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)重錘減少的勢(shì)能總是大于重錘增加的動(dòng)能，造成這種現(xiàn)象的主要原因是C．
A．選用的重錘質(zhì)量過(guò)大
B．?dāng)?shù)據(jù)處理時(shí)出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤
C．空氣對(duì)重錘的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力
D．實(shí)驗(yàn)時(shí)操作不夠細(xì)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量不準(zhǔn)確
（3）實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，所用重物的質(zhì)量為1.00kg，實(shí)驗(yàn)中得到一點(diǎn)跡清晰的紙帶（圖2），把第一點(diǎn)記作O，另選連續(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A、B、C、D到0點(diǎn)的距離分別為62.99cm，70.18cm，77.76cm，85.73cm，根據(jù)以上的數(shù)據(jù)，可知重物由0運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減小量等于7.62J，動(dòng)能的增加量等于7.56J．（本題中計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）
（4）通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：誤差允許范圍內(nèi)機(jī)械能守恒．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

3．“水流星”是一種常見(jiàn)的雜技項(xiàng)目，該運(yùn)動(dòng)可以簡(jiǎn)化為輕繩一端系著小球在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)模型，如圖所示，已知繩長(zhǎng)為l，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則（　�。�
A．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)Q時(shí)，處于失重狀態(tài)
B．當(dāng)v0＜$\sqrt{gl}$時(shí)，細(xì)繩始終處于繃緊狀態(tài)
C．當(dāng)v0＞$\sqrt{6gl}$時(shí)，小球一定能通過(guò)最高點(diǎn)P
D．小球初速度v0越大，則在P、Q兩點(diǎn)繩對(duì)小球的拉力差越大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

10．某同學(xué)利用下圖裝置來(lái)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)
（1）現(xiàn)有器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、鐵架臺(tái)（包括鐵夾）、紙帶、附夾子的重錘、刻度尺、秒表、導(dǎo)線若干和開(kāi)關(guān)，其中此實(shí)驗(yàn)不需要使用的器材是秒表 
（2）如果實(shí)驗(yàn)室中供實(shí)驗(yàn)選擇的重物有：A是質(zhì)量為50g的塑料球，B是質(zhì)量為500g的鐵球，則本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用B；（選填A(yù)或B）

（3）若實(shí)驗(yàn)中所用重錘的質(zhì)量m=0.3kg，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，正確操作得到的紙帶如圖乙所示，O點(diǎn)對(duì)應(yīng)重錘開(kāi)始下落的時(shí)刻，另選連續(xù)的三個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)A、B、C作為測(cè)量的點(diǎn)，圖中的數(shù)據(jù)分別為計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C到起始點(diǎn)O的距離，取重力加速度g=9.8m/s2，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打B點(diǎn)時(shí)，重錘的速度大小是3.0m/s，從初始位置O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中，重錘的重力勢(shì)能的減少量為1.4J（結(jié)果都保留兩位有效數(shù)字）
（4）在數(shù)據(jù)處理中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)物體重力勢(shì)能的減少量△Ep總是大于 （選填“大于”“等于”或“小于”）物體動(dòng)能的增加量△Ek，主要原因是C（填選項(xiàng)前的字母）
A．選用的重錘質(zhì)量過(guò)大
B．沒(méi)用天平稱重物質(zhì)量
C．空氣對(duì)重錘的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

20．下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．牛頓利用扭秤裝置比較準(zhǔn)確地測(cè)出了引力常量，體現(xiàn)了放大和轉(zhuǎn)換的思想
B．開(kāi)普勒以天體間普遍存在的引力為依據(jù)，運(yùn)用嚴(yán)密的邏輯推理建立了萬(wàn)有引力定律
C．為了探究勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力F與小球質(zhì)量m、角速度ω、半徑r的關(guān)系，物理上采用了控制變量的方法
D．愛(ài)因斯坦提出的狹義相對(duì)論表明經(jīng)典力學(xué)適用于微觀粒子和高速運(yùn)動(dòng)物體

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

7．如圖所示，同一光滑軌道上靜止放置A、B、C三個(gè)物塊，質(zhì)量分別是mA=1.0kg，mB=mC=2.0kg；B物塊的右端裝有一輕質(zhì)彈簧．現(xiàn)讓A物塊以水平速度v0向右運(yùn)動(dòng)，與B發(fā)生彈性正碰，碰后A立即反彈，B則以速度v=2.0m/s向右推動(dòng)C，彈簧沒(méi)有超過(guò)彈性限度．求：
①A物塊的水平速度v0；
②整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

6．關(guān)于電流的描述，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�
A．因?yàn)殡娏饔蟹较颍噪娏魇鞘噶?/td>
B．電子運(yùn)動(dòng)的速率越大，電流一定越大
C．自由電子定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?/td>
D．自由電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成電流

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

7．如圖，用“碰撞試驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚�(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系．
①試驗(yàn)中，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通過(guò)僅測(cè)量C（填選項(xiàng)前的序號(hào)）來(lái)間接地解決這個(gè)問(wèn)題
A．小球開(kāi)始釋放高度h
B．小球拋出點(diǎn)距地面的高度H
C．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程
②圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程OP，然后，把被碰小球m2靜止于軌道的水平部分，再將入射小球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復(fù)．椐圖可得兩小球質(zhì)量的關(guān)系為m1＞m2，接下來(lái)要完成的必要步驟是ADE（填選項(xiàng)的符號(hào)）
A．用天平測(cè)量?jī)蓚�(gè)小球的質(zhì)量m1、m2
B．測(cè)量小球m1開(kāi)始釋放高度h
C．測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度h
D．分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N
E．測(cè)量平拋射程OM，ON
③若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為m1•OM+m2•ON=m1OP用②中測(cè)量的量表示）
若碰撞是彈性碰撞．那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為m1•OM2+m2•ON2=m1OP2（用②中測(cè)量的量表示）．

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同步練習(xí)冊(cè)答案