题目内容

某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律。

（1）某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径，读数如图甲所示，小球的直径为         cm。图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B，计时装置测出小球通过A、B的时间分别是2.55ms、5.15ms，由此可知小球通过光电门A、B时的速度分别为vA、vB，其中vA=      m/s。
（2）用刻度尺测出光电门A、B间的距离h，已知当地的重力加速度为g，只需比较         是否相等，就可以验证机械能是否守恒（用题目中设计的物理量符号表示）。
（3）通过多次的实验发现，小球通过光电门A的时间越短，（2）中要验证的两数值差越大，试分析实验中产生误差的主要原因是            。

（1）1.020；4
（2）gH和
（3）小球上升过程中受到空气阻力作用，速度越大，阻力越大。

解析试题分析：（1）游标卡尺读数为；用小球经过光电门的平均速度作为在Ａ处的瞬时速度，即；
（2）如果该过程机械能守恒，则可知减少的动能等于增加的重力势能，即，所以需要比较gH和的大小；
（3）空气阻力会因为速度的增大而增大，小球通过光电门A的时间越短，说明小球初速度越大，空气阻力的影响越明显。
考点：实验：验证机械能守恒定律

练习册系列答案
相关题目

电火花打点计时器固定在斜面上某处，小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如甲图所示．

（1）电火花打点计时器，它使用     电源（填直流或交流），工作电压    V。
（2）打点计时器打A点时小车的速度VA=    m/s
（3）已知计时器使用的交流电频率为50Hz，用乙图给出的数据可求出小车下滑的加速度
a=________

（12分）某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度。

①请指出该同学在实验操作中存在的两处错误：
a____________________________________________；
b____________________________________________。
②该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个点，测得h1、h2、h3、h4、h5．若打点的周期为T，则打E点时速度为vE ＝___________；若分别计算出各计数点对应的速度数值，并在坐标系中画出v2与h的关系图线，如图丙所示，则重力加速度g＝_________m／s2．

（11分）有一电压表V1，其量程为3V，内阻约为3000Ω,要准确测量该电压表的内阻，提供的实验器材有：
电源E：电动势约15V，内阻不计；
电流表A1：量程100mA，内阻r1="20Ω" ；
电压表V2：量程2V，内阻r2="2000Ω" ；
定值电阻R1：阻值20Ω；
定值电阻R2：阻值3Ω；
滑动变阻器R0：最大阻值10Ω，额定电流1A；
电键一个，导线若干。
（1）实验中应选用的电表是           ；定值电阻应选用            。
（2）请你设计一个测量电压表V1的实验电路图，画在虚线框内

（3）说明实验所要测量的物理量：                       
（4）写出电压表V1内阻的计算表达式RV1=          。

（12分）与打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图所示，a、b 分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图所示装置验证机械能守恒定律。图中AB是固定的光滑斜面，斜面的倾角为300，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，与它们连接的光电计时器都没有画出。让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10－2s、2.00×10－2s。已知滑块质量为2.00kg，滑块沿斜面方向的宽度为5.00cm，光电门1和2之间的距离为0.540m，g＝9.80m/s2，取滑块经过光电门时的速度为其平均速度。(结果保留三位有效数字)

①滑块通过光电门1时的速度v1＝       m/s，通过光电门2时的速度v2＝       m/s；
②滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为     J，重力势能的减少量为     J。

图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的__________(填“A”“B”或“C”)进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为________mm。

（10分）电池的内阻很小，不便于直接测量。某探究小组的同学将一只2.5Ω的保护电阻R0与电池串联后再用电流表和电压表测电池的电动势和内阻，实验电路如图所示。

按电路原理图把实物电路补画完整；②实验中测定出了下列数据

请根据数据在坐标图中画出I-U图象。连线时，有一组数据是弃之不用的，原因是              

③由I-U图象得出电池的电动势为      ，内阻为      。

(12分)某同学在验证机械能实验中，不慎将一条测量好的纸带的前面一部分破坏了，剩下的一段纸带上的各个点间的距离他测出如图所示，该同学利用纸带数据验证了重锤通过2、5两点时机械能守恒．已知打点计时器工作频率50Hz，当地的重力加速度，重锤的质量．
①设重锤在2、5两点的速度分别为、，2、5两点的距离为,该同学验证所用的守恒表达式为：                    .

②根据纸带数据,重锤通过2、5两点时减少的重力势能为=     ，增加的动能为=     ．（取三位有效数字）

某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知：

(1)弹簧的劲度系数为______________________N/m。
(2)当弹簧被压缩，弹力大小为5 N，弹簧的长度为_________cm。

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