题目内容

(10分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1. 00㎏的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）．已知打点计时器每隔0.02 s打一次点，当地的重力加速度g=9. 80m/s2．那么：

(1)纸带的        端（选填“左”或“右’）与重物相连；

(2)根据图上所得的数据，应取图中O点和        点来验证机械能守恒定律；

(3)从O点到所取点，重物重力势能减少量=          J，动能增加量=        J；(结果取3位有效数字）

(4)实验的结论是                。

 

【答案】

左     B     1.88     1.84     在误差范围内，重物下落过程中机械能守恒

【解析】物体做加速运动，在相同的时间内通过的位移增大，所以纸带的左端与重物相连（2）B点的速度根据AC的平均速度来计算，所以应取OB段验证机械能守恒定律（3）重力势能减小量公式为mgh，动能增大量为

 

练习册系列答案
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（1）通常游标卡尺的刻度有10分度、20分度、50分度三种规格．其中50分度的总长是
49
49
mm，准确度是
0.02
0.02
mm；某同学用50分度游标卡尺测量某个长度L时，观察到游标尺上最后一个刻度刚好与主尺上的6.2cm刻度线对齐，则被测量长度L=
1.300
1.300
cm．有一种新式游标卡尺，它的刻度与传统的游标卡尺明显不同．新式游标卡尺的刻线看起来很“稀疏”，使得读数显得清晰明了，便于使用者正确读取数据．新式游标卡尺也有相应的三种，但刻度却是：19mm等分成10份，39mm等分成20份，99mm等分成50份，以“39mm等分成20份”的新式游标卡尺为例，它的准确度是
0.05
0.05
 mm．
（2）测重力加速度的方法很多，下面是其中的两位同学所使用的测量方法．一位同学用如图所示的装置测定重力加速度：
①打出的纸带如图所示，实验时纸带的
乙
乙
端通过夹子和重物相连接．（选填“甲”或“乙”）
②纸带上1至9各点为计时点，由纸带所示数据可算出实验时的重力加速度为
9.4
9.4
m/s2（保留两位有效数字）．
③若当地的重力加速度数值为9.8m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因
纸带和打点计时器间的摩擦阻力、空气阻力
纸带和打点计时器间的摩擦阻力、空气阻力
．
另一位同学利用水滴下落测定重力加速度：
调节水龙头，让水一滴一滴地流出，在水龙头的正下方放一盘子，调节盘子的高度，使一个水滴碰到盘子时恰好有另一水滴从水龙头开始下落，而空中还有一个正在下落中的水滴，测出水龙头到盘子间距离为h（m），再用秒表测时间，以第一个水滴离开水龙头开始计时，到第N个水滴落在盘中，共用时间为t（s），则第一个水滴到达盘子时，第二个水滴离开水龙头的距离是
h
4
h
4
（m），重力加速度g=
(N+1)2h
2t2
(N+1)2h
2t2
（m/s2）．
（1）用分度为0.05mm的游标卡尺测量某物体的厚度时，示数如图5所示，此示数为
6.170×10-2
6.170×10-2
m．

（2）下列有关高中物理实验的描述中，正确的是：
ABD
ABD
．
A．在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，通过在纸带上打下的一系列点迹可求出纸带上任意两个点迹之间的平均速度
B．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，拉橡皮筋的细绳要稍长，并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行，同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上
C．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，如果摆长的测量及秒表的读数均无误，而测得的g值明显偏小，其原因可能是将全振动的次数n误计为n+1
D．在“验证动量守恒定律“的实验中，必须要用天平测出碰撞小球的质量．
（1）用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距d为2.0×10-4 m，测得双缝到屏的距离L为0.700m，将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数为
13.870
13.870
mm，求得相邻亮纹的间距△x为
2.310
2.310
mm，求得所测红光波长为
6.6
×10
-7
 
6.6
×10
-7
 
m．

（2）如图是某同学用打点计时器研究小车做匀变速直线运动时打出的一条纸带，A、B、C、D、E为该同学在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为△t．由图可知，打点计时器打下D点时小车的瞬时速度为
S
 
4
-S
 
2
2△t
S
 
4
-S
 
2
2△t
，小车的加速度为
S
 
4
-
2S
 
2
4
t
2
 
S
 
4
-
2S
 
2
4
t
2
 
．
（3）实验室有一闲置的电流表A1，实验员为测定它的内阻r1的精确值，
有如下器材：
电流表A1（量程300mA，内阻约为5Ω）  电流表A2（量程600mA，内阻约为1Ω）
电压表V（量程为15V，内阻约为3kΩ）    定值电阻R0=5Ω
滑动变阻器R1 （ 最大阻值10Ω，额定电流为1A）
滑动变阻器R2（最大阻值250Ω  额定电流为0.3A）
电源 E，电动势为3V，内阻较小         导线，电键若干
①要求电流表A1的示数从零开始变化，而且能多测几组数据，尽可能减少误差，在答题卷的方框中画出测量用的电路图，并在图中标出所用的器材的代号．
②若选测量的数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1，则r1的表达式为r1=
(I
 
2
-I
 
1
)R
 
0
I
 
1
(I
 
2
-I
 
1
)R
 
0
I
 
1
；式中各符号的意思是
R
 
0
是定值电阻的电阻大小，
I
 
1
和
I
 
2
分别是某次实验电流表
A
 
1
和
A
 
2
的读数
R
 
0
是定值电阻的电阻大小，
I
 
1
和
I
 
2
分别是某次实验电流表
A
 
1
和
A
 
2
的读数
．
在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器在纸带上打点以记录小车的运动情况．在这一实验中，某同学进行以下实验步骤：
A将打点计时器固定在平板上，并接好电路
B．将纸带穿过打点计时器的限位孔
C．把一条绳栓在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码
D．拉住纸带，将小车靠近打点计时器，放开纸带，再接通电源
E．取下纸带
（1）其中有错误或遗漏的步骤有：
 

（2）实验中，得到了一条如图所示的纸带，其中0，1，2，3，…是选用的计数点，每相邻两个计数点之间还有3个打出的点没有在图纸上标出．图中画出了将米尺靠在纸带上测量的情况，读出图中所测量点的读数分别是10.00cm、12.60cm、22.60cm  和
 
；打第2个计数点时纸带的速度是
 
m/s．
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(10分)某同学用图中所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下：

a．安装好实验器材。

b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如下图中0、1、2…、6点所示。

c．测量1、2、3、…、6计数点到0计数点的距离，分别记作：S1、S2、S3、…、S6。

d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。

e．分别计算出S1、S2、S3、…、S6与对应时间的比值。

f．以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，画出—t图线。

结合上述实验步骤，请你完成下列任务：

①实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有        和          。（填选项代号）

A．电压合适的50 Hz交流电源     B．电压可调的直流电源

C．刻度尺                    D．秒表

E．天平                   F．重锤

②将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图所示，则S2＝        cm，S5＝         cm。

③该同学在图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出—t图。

④根据—t图线判断，在打0计数点时，

小车的速度v0＝        m/s；

它在斜面上运动的加速度a＝        m/s2。

 

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