题目内容

“验证机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法。
（1） 用公式mv2/2=mgh时，对纸带上起点的要求是初速度为0，为达到此目的，所选纸带第一、二两点间的距离应接近         。
（2） 若实验中所用的重锤质量M="1kg" ，打点纸带如下图所示，打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重锤动能EKB=         ，从开始下落起至B点，重锤的重力势能减少量ΔEP=         ，因此可得结论是                                

（3） 根据纸带算出相关各点速度v ，量出下落的距离h ，以v2/2为纵轴，以h为横轴画出的图线应是图中的         （g=10m/s2）

(1)2mm   (2)0.174J   0.176J;在实验误差允许的范围内机械能守恒  （3）C

解析试题分析：根据自由落体的规律，从静止下落0.02s，下落高度约为2mm,所以对纸带上起点的要求是初速度为0所选纸带第一、二两点间的距离应接近2mm;根据公式计算B点的速度=0.59m/s，所以动能为=0.174J，根据计算势能的减少为=0.176J，在实验误差允许的范围内机械能守恒。
考点：本题考查了验证机械能守恒定律的实验

练习册系列答案
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在做“探究力的平行四边形定则”的实验时，除已有的器材 （方木板、量角器、 白纸、 三角板、 细绳套、 刻度尺、 图钉和铅笔）外，还需要         和          两种器材。为了每次合力与分力产生相同的效果，必须                

（4分）图甲（a）是一个能够显示平抛运动及其特点的演示实验，用小锤敲击弹性金属片，小球A就沿水平方向飞出，做平抛运动；同时小球B被松开，做自由落体运动。图甲（b）是该装置一次实验的数码连拍照片，同时显示了A、B球分别做平抛运动和自由落体运动的轨迹。

①由图甲（b）的数码连拍照片分析可知，做平抛运动的A球离开轨道后在竖直方向的分运动是_______________________________。
②现在重新设计该实验，如图乙所示，光源位于S点，紧靠着光源的前方有一个小球A，光照射A球时在竖直屏幕上形成影子P。现打开数码相机，同时将小球向着垂直于屏幕的方向水平抛出，不计空气阻力，小球的影像P在屏幕上移动情况即被数码相机用连拍功能（每隔相同的时间自动拍摄一次）拍摄下来，如图丙所示。则小球的影像P在屏上移动情况应当是图丙中的___________（选填“（c）”或“（d）”）。

图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示.在小车质量M未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”.

（1）完成下列实验步骤中的填空：
①平衡小车所受的阻力：撤去砂和砂桶，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列     的点.
②按住小车，在左端挂上适当质量的砂和砂桶，在小车中放入砝码.
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m.
④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③.
⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距s1，s2，….求出与不同m相对应的加速度a.
⑥以砝码的质量m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上做出-m关系图线.若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m应成     关系（填“线性”或“非线性”）.
（2）完成下列填空：
①本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，悬挂砂和砂桶的总质量应满足的条件是     .
②如图2所示是该同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D是该同学在纸带上选取的连续四个计数点.该同学用刻度尺测出AC间的距离为SⅠ，测出BD间的距离为SⅡ.a可用SⅠ、SⅡ和Δt（打点的时间间隔）表示为a=     .
  
③图3为所得实验图线的示意图.设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为     ，小车的质量为     .

（10分）研究性学习小组围绕一个量程为30mA的电流计展开探究。
（1）为测量该电流计的内阻，同学甲设计了如图（a）所示电路。图中电源电动势未知，内阻不计。闭合开关，将电阻箱阻值调到20Ω时，电流计恰好满偏；将电阻箱阻值调到95Ω时，电流计指针指在如图（b）所示位置，则电流计的读数为        mA。由以上数据可得电流计的内阻Rg=         Ω。

（2）同学乙将甲设计的电路稍作改变，在电流计两端接上两个表笔，如图（c）所示，设计出一个简易的欧姆表，并将表盘的电流刻度转换为电阻刻度：闭合开关，将两表笔断开，调节电阻箱，使指针指在“30mA”处，此处刻度应标阻值为       Ω（填“0”或“∞”）；再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同阻值的已知电阻找出对应的电流刻度。则“10mA”处对应表笔间电阻阻值为       Ω。
若该欧姆表使用一段时间后，电池内阻变大不能忽略，电动势不变，但将两表笔断开，指针仍能满偏，按正确使用方法再进行测量，其测量结果与原结果相比将_________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

（10分）某兴趣小组用如图所示的装置探究薄布料的阻力对小车运动的影响，他们将长木板置于水平桌面上，并在长木板的右半部分平整地铺上一块该布料，将其左端适当垫高，将小车以适当的初速度释放后，用打点计时器记录小车的运动情况。通过反复调整木板左端的高度，他们得到一系列打上点的纸带，并最终选择了如图所示的一条纸带（附有刻度尺）进行测量。取打点计时器的电源频率为50Hz，重力加速度g＝10m／s2。

（1）根据刻度尺的示数可以判断，小车在A、E两点间做__________运动，在E、J两点间做______________运动。E、J两点间的加速度大小为__________m／s2，J点对应的小车速度为_____________m／s。
（2）该兴趣小组测出长木板左端与桌面间的高度差为4cm，木板长度为80cm，则小车在布料上运动时的阻力与在木板上运动时的阻力之比为_________________。

（6分）实验室准备用来测量一个阻值约5Ω的电阻，有以下器材：
电压表（量程0～3V，内电阻约15kΩ）；
电压表（量程0～15V，内电阻约75kΩ）；
电流表（量程0～3A，内电阻约0.2Ω）；
电流表（量程0～600mA，内电阻约3 Ω）；
滑动变阻器R（0～10Ω，额定电流为1.0 A）；
直流电源电池组E（电动势为3V、内阻约为0.3 Ω）；
开关及导线若干
为了实验能正常进行，减少测量误差，实验要求电表读数从零开始变化，并能多测几组电流、电压值，以便画出电流—电压的关系图线，则：
①电流表应选用________（填实验器材的代号）
②甲、乙、丙、丁四个电路图中符合实验要求
的电路图是______________图。

③这位同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如上图所示。由图中电流表、电压表的读数可计算出待测金属丝的电阻为___________Ω。（结果精确到小数点后一位）

某同学用如图1所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地重力加速度g=9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg。小李同学选用实验中得到的一条点迹清晰的纸带，把运动的起始点记作O，另选连续3个点A、B、C作为测量点，且A、B、C各点到O点的距离如图2所示。根据以上数据，可知重物由O点运动到B点过程中，重力势能的减少量等于  
J，动能的增加量等于         J(结果保留3位有效数字)。

（9分）某待测电阻Rx的阻值约为20Ω，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：

A．电流表A1（量程150mA，内阻约为10Ω）
B．电流表A2（量程20mA，内阻r2=30Ω）
C．电压表V(量程15V，内阻15kΩ)
D．定值电阻R0=100Ω
E．滑动变阻器R，最大阻值约为10Ω
F．电源E，电动势E=9V（内阻不计）
G．电键S及导线若干
(1) 测量时要求电表读数不得小于其量程的，那应选择的电表是          。（填电表前面的字母符号）
（2）请你在虚线框内画出测量Rx的实验原理图（图中元件使用题干中相应英文字母符号标注）。
（3）实验时电流表A1的读数为1，电流表A2的读数为2，用已知的和测得的物理量表示Rx=__________。（用字母表示）

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