题目内容

如图，甲、乙两图都是使用电磁打点计时器验证机械能守恒定律的装置示意图，已知该打点计时器的打点频率为50Hz．
 
（1）甲、乙两图比较，图
甲图
甲图
所示的装置较好．
（2）若按实验要求正确地选出纸带测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图丙所示（相邻两点时间间隔为0.02s），当重力加速度的值为9.8m/s，测得重物的质量为1.00kg，则从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量△EP=
0.49J
0.49J
，此过程物体动能增加量△EK=
0.48J
0.48J
．（计算结果均保留两位有效数字）
分析：（1）因为用夹子固定纸带，可以避免乙图中用手握住纸带的弊端，一方面，由于手的抖动会造成纸带上的第一个点迹被拖长或位置不能确定；另一方面，用夹子固定纸带，便于将纸带调整为竖直方向，以避免纸带与打点计时器限位孔之间产生过大的摩擦．
（2）根据下降的高度求出重力势能的减小量；根据某段时间内平均速度等于中间时间的瞬时速度求出B点的瞬时速度，从而求出动能的变化量．
解答：解：（1）因为用夹子固定纸带，可以避免乙图中用手握住纸带的弊端，一方面，由于手的抖动会造成纸带上的第一个点迹被拖长或位置不能确定；另一方面，用夹子固定纸带，便于将纸带调整为竖直方向，以避免纸带与打点计时器限位孔之间产生过大的摩擦．甲、乙两图相比较，甲图所示的装置较好．
（2）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是：△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J≈0.49J．
B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则有：
vB=
xAC
2T
=
(7.06-3.14)×10-2m
2×0.02s
=0.98m/s
动能的增加量：
△Ek=
1
2
m
v
2
B
=
1
2
×1.00×(0.98)2J=0.48J
故答案为：（1）甲图；（2）0.49J，0.48J．
点评：对于基础实验要从实验原理出发去理解，要亲自动手实验，深刻体会实验的具体操作，不能单凭记忆去理解实验，同时要掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解加速度和瞬时速度．
练习册系列答案
相关题目
（1）在用双缝干涉测光的波长的实验中，请按照题目要求回答下列问题．
①图1甲、乙两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是
 
．
②将下表中的光学元件放在图1丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置，并用此装置测量红光的波长．
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元件代号 A B C D E
元件名称 光屏 双缝 白光光源 单缝 透红光的滤光片
将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为
 
．（填写元件代号）
③已知该装置中双缝间距d=0.50mm，双缝到光屏的距离L=0.50m，在光屏上得到的干涉图样如图7甲所示，分划板在图中A位置时游标卡尺如图2乙所示，则其示数为
 
mm；在B位置时游标卡尺如图2丙所示．由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为
 
m．
（2）用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图3所示，斜槽与水平槽圆滑连接．安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O．接下来的实验步骤如下：
步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；
步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；
步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．
①对于上述实验操作，下列说法正确的是
 

A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下
B．斜槽轨道必须光滑
C．斜槽轨道末端必须水平
D．实验过程中，白纸可以移动，复写纸不能移动
E．小球1的质量应大于小球2的质量
②本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有
 
．
A．A、B两点间的高度差h1          B．B点离地面的高度h2
C．小球1和小球2的质量m1、m2    D．小球1和小球2的半径r
③当所测物理量满足表达式
 
（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律．如果还满足表达式
 
（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞时无机械能损失．
④完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图4所示．在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接．使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′．用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1、l2、l3．则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为
 
（用所测物理量的字母表示）．

如图，甲、乙两图都是使用电磁打点计时器验证机械能守恒定律的装置示意图，已知该打点计时器的打点频率为50 Hz．

(1)甲、乙两图比较，图________所示的装置较好．

(2)若按实验要求正确地选出纸带测量，量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图丙所示(相邻两点时间间隔为0.02 s)，当重力加速度的值为9.8 m/s，测得重物的质量为1.00 kg，则从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量ΔEp＝________，此过程物体动能增加量ΔEK________．(计算结果均保留两位有效数字)

（1）在用双缝干涉测光的波长的实验中，请按照题目要求回答下列问题．
①图1甲、乙两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是______．
②将下表中的光学元件放在图1丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置，并用此装置测量红光的波长．

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元件代号 A B C D E
元件名称 光屏 双缝 白光光源 单缝 透红光的滤光片
将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为______．（填写元件代号）
③已知该装置中双缝间距d=0.50mm，双缝到光屏的距离L=0.50m，在光屏上得到的干涉图样如图7甲所示，分划板在图中A位置时游标卡尺如图2乙所示，则其示数为______mm；在B位置时游标卡尺如图2丙所示．由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为______m．
（2）用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图3所示，斜槽与水平槽圆滑连接．安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O．接下来的实验步骤如下：
步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；
步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；
步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．
①对于上述实验操作，下列说法正确的是______
A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下
B．斜槽轨道必须光滑
C．斜槽轨道末端必须水平
D．实验过程中，白纸可以移动，复写纸不能移动
E．小球1的质量应大于小球2的质量
②本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有______．
A．A、B两点间的高度差h1          B．B点离地面的高度h2
C．小球1和小球2的质量m1、m2    D．小球1和小球2的半径r
③当所测物理量满足表达式______（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律．如果还满足表达式______（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞时无机械能损失．
④完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图4所示．在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接．使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′．用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1、l2、l3．则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为______（用所测物理量的字母表示）．
在用双缝干涉测光的波长的实验中，请按照题目要求回答下列问题。
（1）图1甲、乙两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是__________。
（2）将下表中的光学元件放在图1丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置，并用此装置测量红光的波长。
将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为__________。（填写元件代号）
（3）已知该装置中双缝间距d=0.50mm，双缝到光屏的距离L=0.50m，在光屏上得到的干涉图样如图2甲所示，分划板在图中A位置时游标卡尺如图2乙所示，则其示数为__________mm；在B位置时游标卡尺如图2丙所示。由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为__________m。

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