题目内容

某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图如下，当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。所用的西瓯XDS-007光电门传感器可测的最短时间为0.01 ms。将挡光效果好、宽度为d＝3.8×10－3 m的黑色磁带贴在透明直尺上，从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门，某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间Δti与图中所示的高度差Δhi，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示。（取g＝9.8 m/s2，注：表格中的m为直尺质量）

（1）从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi=求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是：_________________________________________________。

（2）请将表格中的数据填写完整。

（3）通过实验得出的结论是：___________________________________________________。

（4）根据该实验请你判断下列ΔEk-Δh图象中正确的是_________。

（1）瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度

（2）4.22     4.00m或4.01n     4.01n或4.02m   

（3）在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量

（4）C

解析：（1）瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度。（2）根据vi=得：4.00=  ①；v5=  ②。联立得：v5=4.22 m/s；根据ΔEki=m（vi2-v12）得：Ek5=4.00m或4.01m；mgΔh5=4.01m或4.02m。

（3）在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量

（4）根据动能定理得：mgΔh=ΔEk。所以图线斜率k==mg。应该是一条过原点的倾斜直线。选项C正确。

考查“验证机械能守恒定律”的设计性实验，实验数据处理。

练习册系列答案
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某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图如下，当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．将挡光效果好、宽度为d=3.8×10-3m的黑色磁带贴在透明直尺上，从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门．
某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示．（取g=9.8m/s2，注：表格中M为直尺质量）
（1）请将表格中带“▲”的空格，数据填写完整（小数点后取2位）．

△ti
（10-3s）		 vi=
d
△t1

（m?s-1）		 △Eki=
1
2
Mvi2-
1
2
Mv12		 △hi
（m）		 Mg△hi
1 1.21 3.14
2 1.15 3.30 0.52M 0.06 0.59M
3 1.00 3.80 2.29M 0.24 2.35M
4 0.95 4.00 3.07M 0.32 3.14M
5 0.90
4.22
4.22
3.98M
3.98M
 0.41
4.02M
4.02M
（2）从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi=
d
△ti
求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是：
瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度
瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度
．
（3）通过实验得出的结论是：
在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量
在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增加量
．
（4）根据该实验请你判断下列△Ek-△h图象中正确的是
C
C
（1）如图1所示，为同一打点计时器打出的两条纸带，由纸带可知
BD
BD
．
A．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的大
B．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的小
C．纸带甲的加速度比乙的大
D．纸带甲的加速度比乙的小
（2）有一种新式游标卡尺，游标尺的刻度与传统的旧式游标尺明显不同，旧式游标尺的刻度有10分度、20分度、50分度三种规格，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．
①以“39mm等分成20份”的新式游标卡尺为例，它的精度是
0.05mm
0.05mm
mm．
②用新式游标卡尺测量某一物体的厚度，测量时游标的示数如图2所示，其读数是
31.25mm
31.25mm
mm．
（3）某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图3，当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．所用的西瓯XDS-007光电门传感器可测的最短时间为0.01ms．将挡光效果好、宽度为d=3.8×10-3m的黑色胶带贴在透明直尺上，从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门．某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示．（取g=9.8m/s2，注：表格中M为直尺质量）

（1）从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi=
d
△ti
求出的，请将表格中数据填写完整．
（2）通过实验得出的结论是：
在误差允许的范围内，物体机械能守恒
在误差允许的范围内，物体机械能守恒
．
△ti
（10-3s）		 vi=
d
△ti

（m?s-1）		 △Eki=
1
2
Mvi2-
1
2
Mv12		 △hi
（m）		 Mg△hi
1 1.21 3.13
2 1.15 3.31 0.58M 0.06 0.58M
3 1.00 3.78 2.24M 0.23 2.25M
4 0.95 4.00 3.10M 0.32 3.14M
5 0.90 0.41
（3）根据该实验请你判断下列△Ek-△h图象中正确的是
C
C
（2008?宿迁模拟）某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图如图1，当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．所用的XDS-007光电门传感器可测的最短时间为0.01ms．将挡光效果好、宽度为d=3.8×10-3m的黑色磁带贴在透明直尺上，从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门．某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示．（取g=9.8m/s2，注：表格中M为直尺质量）
△ti
（10-3s）		 vi=
d
△ti

（m?s-1）		 △Eki=
1
2
Mvi2-
1
2
Mv12		 △hi
（m）		 Mg△hi
1 1.21 3.13
2 1.15 3.31 0.58M 0.06 0.58M
3 1.00 3.80 2.24M 0.23 2.25M
4 0.95 4.00 3.10M 0.32 3.14M
5 0.90 0.41
（1）从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用vi=
d
△ti
求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是：
瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度
瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度
．
（2）请将表格中数据填写完整．V5=
4.22
4.22
，△Ek5=
4.00M
4.00M
，Mg△h5=_
4.02M
4.02M
_
（3）通过实验得出的结论是：
在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增量
在误差允许的范围内，重力势能的减少量等于动能的增量
．
（4）根据该实验请你判断下列△Ek-△h图2中正确的是
C
C
．

某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图下，当有不透光的物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。

所用的西瓯XD 007光电门传感器可测得最短时间为0.01ms。将挡光效果好、宽度为d=3.8×10-3m的黑色磁带贴在透明直尺上，从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门。某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti．与图中所示的高度差△hi，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示。(取g=9.8m／s2注：表格中M为直尺质量)

①从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是：                       ．

②请将表格中数据填写完整．

③通过实验得出的结论是：               

④根据该实验请你判断下列△Ek一△h图象中正确的是                 

 

 

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