题目内容

用如右图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电（频率为）和直流电两种。质量为0.300kg的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即可验证机械能守恒定律。（g取9.8m/s2）

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C．释放悬挂纸带的夹子，再接通电源开关打出一条纸带；
D．测量纸带上某些点间的距离；
E．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。其中操作不当的步骤是            
（2）实验中得到如图所示的纸带，根据纸带可得重锤从B点到D点重力势能的减少量等于        ___，动能的增加量等于__________。（结果保留三位有效数）

（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是_                                     __。
B、C;  0.271J (0.269-0.275之间);
0.264J(0.261-0.267之间) ; 存在阻力
（1）将打点计时器接到电源的“交流输出”上，B错；先接通电源再放开纸带，C错；（2）重力势能减小量为mgh带入数值即可，求动能增大可先通过求CE间的平均速度求得D点速度，再由动能公式求动能增大的值
练习册系列答案
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（4分）某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x。（忽略空气阻力的影响）

（1）滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________。
（2）滑块与斜面间的动摩擦因数为__________________。
(1)如图所示，甲、乙两游标卡尺的读数分别为        cm，        cm。

(2)在“验证力的平行四边形定则”的实验中，用两只弹簧分别钩住细绳套，互成一定角度地拉橡皮条，使结点到达某一位置O点静止.
①此时必须记录的是（用表示序号的字母代替）________.
A．橡皮条的原长   B．橡皮条的伸长长度   C．橡皮条固定端位置  D．O点的位置
E．橡皮条伸长的方向  F．两条细绳间的夹角  G．两条细绳的方向  H．两只弹簧秤读数
②某同学的实验结果如图。图中     是力F1与F2合力的实验值。通过把F和   进行比较来验证平行四边形定则。

(3)①打点计时器是使用_______电源的计时仪器，当电源频率是50Hz时，它每隔______s打一次点。
②如右图所示的部分纸带记录了“测定匀变速直线运动的加速度”实验小车匀加速运动的情况，已知按打点先后记录的各计数点A、B、C、D之间的时间间隔相同，AB=13.0cm，BC=19.0cm，CD=25.0cm，打B点时小车运动的速度大小为0.8m/s，则A与B之间的时间间隔为ΔT=_______S，小车运动的加速度大小是_______m/s2，方向向________(填左或右)。
用打点计时器“验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示。

（1）实验中_______________（填“需要”或“不需要”）用天平测量重锤的质量m。
（2）按照图示的装置安装器件时，应将打点计时器接到电源的________（填“直流”或“交流”）输出端上
（3）开始打点计时的时候，两个操作步骤“接通电源”和“松开纸带”的顺序应该是：先_______________。

（4）某同学在使用质量为m的重物来验证“机械能守恒定律”的实验中，在选定的纸带上依次取计数点如图所示。纸带上所打的点记录了重物在不同时刻的位置，那么纸带的________端（填“左”或“右”）与重物相连。设相邻计数点的时间间隔为T，且O为打下的第一个点。当打点计时器打下点“3”时，物体的速度表达式为_______________，物体的动能表达式为_______________。
实验题（共计18分）
（1）（3分）用单摆测重力加速度，下列实验器材料中不需要的是        （填符号）
A．铁架台          B．带细孔的小木球      C．带细孔的小钢球
D．秒表            E．天平                F．细线
G．游标卡尺        H．mm刻度尺        I．细铁丝
（2）（每空3分、共6分）在做用油膜法估测分子直径大小的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的体积浓度为n，又用滴管测得每N滴这种酒精油酸的总体积为V，，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为a的正方形小格的纸上（如右图)测得油膜占有的小正方形个数为m。

（a）用以上字母表示油酸分子直径的大小d=________。
（b）从右图中数得油膜占有的小正方形个数为m=______。
（3）（9分）在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，已判断出灵敏电流计的指针偏转方向与电流方向间的关系是：当电流由正接线柱流入电流计时，电流计的指针向正接线柱偏转，当电流由负接线柱流入电流计时，电流计的指针向负接线柱偏转。如图所示，在电极A、B的连线上等距离地取a、b、c、d、e等5个基准点，进而描绘出过该基准点的等势线。

（a）实验时需在木板上自上而下依次铺放_____纸、_____纸、_____纸。（每空1分）
（b）（3分）若在图中连接灵敏电流计正接线柱的探针接触a点，连接灵敏电流计负接线柱的探针接触b点时，灵敏电流计的指针向负接线柱偏转，则可以判断电极A接在电源的_____极上（选填“正”或“负”）。
（c）（3分））若灵敏电流计的两个探针分别接触a点和b点，灵敏电流计的示数为I1；若灵敏电流计的两个探针分别接触b点和c点，灵敏电流计的示数为I2。则I1和I2相比较，有I1________I2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m＝1.00 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点．已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，当地的重力加速度为g＝9.80 m/s2，那么：

(1)根据图上所得的数据，应取图中O点到________点来验证机械能守恒定律；
(2)从O点到(1)问中所取的点，重物重力势能的减少量ΔEp＝________ J，动能增加量ΔEk＝________ J(结果取三位有效数字)；
(3)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离，根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h，则以为纵轴，以h为横轴画出的图象是下图中的 _______．
光电计时器是物理实验中经常用到的一种精密计时仪器，它由光电门和计时器两部分组成，光电门的一臂的内侧附有发光装置(发射激光的装置是激光二极管，发出的光束很细)，如图实－4－12中的A和A′，另一臂的内侧附有接收激光的装置，如图实－4－12中的B和B′，当物体在它们之间通过时，二极管发出的激光被物体挡住，接收装置不能接
收到激光信号，同时计时器就开始计时，直到挡光结束光电计时器停止计时，故此装置能精确地记录物体通过光电门所用的时间．现有一小球从两光电门的正上方开始自由下落，如图实－4－12所示．

图实－4－12
(1)若要用这套装置来验证机械能守恒定律，则要测量的物理量有________________________(每个物理量均用文字和字母表示，如高度H)．
(2)验证机械能守恒定律的关系式为________．
（1）在“探究平抛物体运动规律”的实验中，可以测出小球经过曲线上任意位置的瞬时速度.实验简要步骤如下：
A．让小球多次从________位置由_________滚下，可以把笔尖放在小球可能经过的地方，如果小球能碰到笔尖，就说明位置找对了，并记下小球的一系列位置.
B．为了保证小球离开轨道时做平抛运动，所以安装器材时要注意____________________，并记下斜槽末端O点和过O点的竖直线.
C．测出曲线上某点的坐标x、y，用v=_____________算出该点的瞬时速度.
D．取下白纸，以O为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹.
（2）上述实验步骤的合理顺序是______________.
为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长并测出相应的周期，从而得出一组对应的和的数值，再以为横坐标、为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线的斜率。则重力加速度          。（用和有关常量表示）

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