题目内容

（12分）某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中，提出了如下图所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验．

(1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是__________，理由是_______________________________.

(2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02 s，请根据纸带计算出B点的速度大小为________m/s.(结果保留三位有效数字)

(3)该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度，作出v2－h图线如图所示，请根据图线计算出当地的重力加速度g＝________m/s2.(结果保留三位有效数字)

 

 

【答案】

（1）甲，乙实验中斜面与小车之间有摩擦力，且不能忽略，小车运动过程中机械能守恒

(2)1.37　(3)9.75（9.70－9.90）

【解析】

试题分析：（1）采用图乙实验时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故图乙不能用于验证机械能守恒定律，说以应采用甲实验验证。

（2）B点的速度等于AC段的平均速度，

（3）由知，在v2－h图线中，图线的斜率表示2g,由图线求得图线的斜率为:,所以

考点：本题考查了“验证机械能守恒定律”实验中数据的处理

 

练习册系列答案
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（2011?南京一模）某实验小组在做“验证机械能守恒定律“实验中，提出了如图所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验．
（1）组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是
甲图
甲图
，理由是：
采用乙图实验时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用．且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故乙图不能用于验证机械能守恒
采用乙图实验时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用．且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故乙图不能用于验证机械能守恒
．
（2）若该小组采用图甲的装置打出r一条纸带如图丙所示，相邻两点之间的时间问隔为0.02s，请根据纸带计算出B点的速度大小
1.37
1.37
 m/s（结果保留三位有效数字）
（3）该小组内同学们根据纸带算出了相应点的速度，作出v2-h图线如图丁所示，请根据图线计算出当地的重力加速度g=
9.7～9.8
9.7～9.8
m/s2（结果保留两位有效数字）．
（1）图1为某实验小组在做验证楞次定律的实验时得到的波形图，某横坐标为时间t轴，纵坐标为电流I轴．根据图线分析：若将条形磁针的S极插人感应线圈时得到②所示图线，写出获得①所示图线时条形磁铁的运动方式是：
将条形磁针的N极插入感应线圈，将条形磁针的S极拔出感应线圈
将条形磁针的N极插入感应线圈，将条形磁针的S极拔出感应线圈
．
（2）若将条形磁铁的S极迅速插人感应线圈时得到上题中②所示图线，现有一磁棒自远处匀速沿一圆形线圈的轴线运动，并穿过线圈向远处而去，如图2所示，则图3四图中，较正确反映线圈中电流i与时间t关系的是
B
B
．
（2011?重庆一模）（1）某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验时，有如下操作步骤：
A．在铁架台上水平固定好打点计时器，将连有重物的纸带竖直穿过限位孔用手提住，让手尽量靠近打点计时器；
B．松开纸带，赶紧接通电源，开始打点，随后从重物上取下纸带；
C．挑选点迹清晰的纸带，在纸带上选取相隔较远的两个点a、b作为验证的两个状态，测出这两个点之间的距离就是这两个状态之间重物下落的高度h；
D．以a作为连续三个测量点的中间点，测算出该三点中首尾两点之间的平均速度就是a点的瞬时速度va，用同样的方法，测出b点的瞬时速度vb；
E．计算上述两个状态之间重物动能的增加量
1
2
mvb2-
1
2
mva2，计算重物重力势能的减少量mgh，比较它们的大小是否相等．
该实验小组在上述实验步骤中有两个错误的操作，其错误的步骤和错误是：
①
步骤A错误．手应该尽量远离打点计时器
步骤A错误．手应该尽量远离打点计时器
；②
步骤B错误．应该先接通电源，再松开纸带
步骤B错误．应该先接通电源，再松开纸带
．
（2）下面是该小组按正确操作时的情况记录：已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，重力加速度近似取g=10.00m/s2，从实验获得的纸带中选取一条点迹清楚且符合要求的纸带（如图），若把第一点记作O，另选择连续的三个点B、C、D作为测量的点，经测量B、C、D点到O点的距离分别为70.18cm，77.00cm，85.18cm．若重物质量为1kg，由此可知重物在纸带打击O点到打击C点的运动过程中，重力势能的减小量为
7.70
7.70
J；动能的增加量是
7.03
7.03
J．除了考虑g的取值带来的影响以外，你认为导致实验误差的主要原因是
重物和纸带克服阻力做功消耗了机械能
重物和纸带克服阻力做功消耗了机械能
．

（3）某同学在做《自来水电阻率的测定》课题时，在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极，其间充满待测的自来水，然后用如图甲所示电路进行测量．
该同学选用器材如下：
电压表（量程15V，内阻约90kΩ）、电流表（量程300μA，内阻约50Ω）、滑动变阻器（100Ω，1A）、电池组（电动势E=12V，内阻r=6Ω）、开关一个、导线若干．
实验中测量情况如下：
安装前他用图乙（a）的游标卡尺测玻璃管的内径，结果如图乙（b）所示．测得两电极相距L=0.314m．实验中测得包括0在内的9组电流I、电压U的值，在坐标纸上描点如图丙．
根据以上材料回答下面的问题：
①测量玻璃管内径时，应将图乙（a）游标卡尺中的A、B、C三部分中的
A
A
与玻璃管内壁接触；玻璃管的内径d=
30.75
30.75
mm．
②根据实验数据可知该同学测得水柱的电阻R=
1.0×105Ω
1.0×105Ω
Ω（保留两位有效数字）；请用水柱电阻R、玻璃管内径d、水柱长度L表示自来水的电阻率ρ=
πRd2
4L
πRd2
4L
．
③根据测得水柱电阻值可知实验中电路设计的不妥之处是
电流表不应该采用外接（或电流表应该采用内接）
电流表不应该采用外接（或电流表应该采用内接）
，请在答卷的虚线框中画出改进后的电路图．（电路图中用Rx表示自来水的电阻）
（2013?宝鸡三模）某实验小组在做“验证力的平行四边形定则”实验时，设计的实验步骤如下：
A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；
B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着两个绳套；
C．用两个弹簧测力计分别勾住绳套．互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O，记录O点的位置，记下两绳的方向，读出两个弹簧测力计的示数；
D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺做出两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；
E．只用一只弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下绳的方向，按同一标度做出这个力F′的图示；
F．比较F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论．
（1）上述实验步骤中存在重要遗漏或错误，其遗漏或错误是
步骤E中未说明把橡皮条的结点拉到位置O
步骤E中未说明把橡皮条的结点拉到位置O
．
（2）该实验小组在老师的帮助下修补了遗漏或错误．并在某次实验中，用P、Q两个弹簧测力计分别勾住绳套，互成角度地将橡皮条拉到O点，如图所示．在夹角α不变的情况下逐渐增大P弹簧测力计的渎数时，要使橡皮条结点位置仍然在O点，可采取的措施是
A．在逐渐增大β角的同时逐渐增大Q测力计的读数
B．在逐渐增大β角的同时，先逐渐减小Q测力计的读数后逐渐增大Q测力计的读数
C．在逐渐减小β角的同时逐渐增大Q测力计的读数
D．在逐渐减小β角的同时，先逐渐增大Q测力计的读数后逐渐减小Q测力计的读数．
精英家教网某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中，用自由落体运动进行实验，该小组打出了一条纸带如图所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02s，请根据纸带计算出B点的速度大小为
 
m/s．（结果保留三位有效数字）

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