题目内容
【题目】某同学制作了一个结构如图（a）所示的温度计。一端封闭的轻质细管可绕封闭端O自由转动，管长0.5m。将一量程足够大的力传感器调零，细管的开口端通过细线挂于力传感器挂钩上，使细管保持水平、细线沿竖直方向。在气体温度为270K时，用一段水银将长度为0.3m的气柱封闭在管内。实验时改变气体温度，测得封闭气柱长度l和力传感器读数F之间的关系如图（b）所示（实验中大气压强不变）。
（1）管内水银柱长度为m，为保证水银不溢出，该温度计能测得的最高温度为K。
（2）若气柱初始长度大于0.3m，该温度计能测量的最高温度将（选填：“增大”，“不变”或“减小”）。
（3）若实验中大气压强略有升高，则用该温度计测出的温度将（选填：“偏高”，“不变”或“偏低”）。
【答案】（1）0.1；360 （2）减小（3）偏低
【解析】（1）由于轻质管可以绕O点转动，通过力矩关系有：设水银长度的一半为x，封闭气体长度为l，
，研究气体长度为0.3 m和0.35 m两个位置，可以计算出水银长度为：
；为保证水银不溢出，水银刚好到达管口，此时封闭气体长度为l=0.4 m，则根据
，可以算出此时温度为
。
（2）根据上题结论，从公式
可以看出，后来温度与原来的气体长度有反比关系，所以该温度计能够测量的最大温度将会减小。
（3）实验过程中大气压强增加，公式
， 得到
，温度会增加，但如果仍然用计算的话，会出现测量值偏低。
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【题目】在“验证机械能守恒定律”实验中：
（1）运用公式
对实验条件的要求是在打第一个点时，重锤恰好由静止开始下落，为此，所选择的纸带第1、2点间的距离应接近___________.
（2）某同学实验步骤如下：
A．用天平准确测出重锤的质量； |
B．把打点计时器固定在铁架台上，并接到电源的“直流输出”上 |
C．将纸带一端固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，使重锤靠近打点计时器 |
D．先释放重锤，后接通电源 |
E、取下纸带，再重复几次；
F、选择纸带，测量纸带上某些点之间的距离；
G、根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
你认为他实验步骤中多余的步骤是_____________，错误的步骤是_____________（均填序号）。
（3）在该实验中根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落的距离h，以
为纵轴，以h为横轴画出图线，则
图线应是图中的__________就证明机械能是守恒的，图线的斜率代表的物理量是_________.
