题目内容

用如图（图1）实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．如图给出的是实验中获取的一条纸带（图2）：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．已知m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）

（1）在打点0～5过程中系统动能的增量△Ek=
0.58
0.58
J，系统势能的减少量△Ep=0.60J，由此得出的结论是在误差允许的范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒；
（2）若某同学作出
1
2
v2-h图象，可以计算当地重力加速度g，请写出计算g的表达式
g=
m1+m2
2h(m2-m1)
v2
g=
m1+m2
2h(m2-m1)
v2
．（用字母表示）
分析：（1）根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，可以求出打下记数点5时的速度大小，根据物体的初末动能大小可以求出动能的增加量；
（2）根据机械能守恒定律求出g的表达式．
解答：解：（1）根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，
可知打第5个点时的速度为：v5=
x46
2T
=
0.216+0.2640
0.2
=2.4m/s
在0～5过程中系统动能的增量△EK=
1
2
(m1+m2)v52=
1
2
×0.2×2.42=0.58J
（2）根据系统机械能守恒有：（m2-m1）gh=
1
2
(m2+m1)v2
解得：g=
m1+m2
2h(m2-m1)
v2
故答案为：（1）0.58　　　（2）g=
m1+m2
2h(m2-m1)
v2
点评：本题验证系统机械能守恒，关键得出系统动能的增加量和系统重力势能的减小量．
练习册系列答案
相关题目
某课外兴趣小组对筼筜湖水质进行调查，需要测量湖水的电阻率，他们先在一根内径为d的长玻璃管两端各装了一个电极（接触电阻不计），两电极相距L，其间充满待测的湖水．并备有如下器材：

A．电压表V（量程3V，内阻约为10kΩ）
B．电流表A1（量程0.6A，内阻约为0.1Ω）
C．电流表A2（量程3mA，内阻约为1.0Ω）
D．滑动变阻器R1（阻值0～1kΩ，额定电流0.1A）
E．滑动变阻器R2（阻值0～20Ω，额定电流1.0A）
F．电池组E（电动势约为6V，内阻不计）
G．开关S和导线若干
H．多用电表
利用所给器材，进行实验操作如下：
①用多用电表粗测待测湖水的阻值，选用倍率为“×100”的电阻档测电阻时，刻度盘上的指针位置如图所示，则所测湖水的阻值R为
1100
1100
Ω．
②为了精确测定待测湖水的阻值R，请在虚线框内画出实验电路图，设计的电路图中，电流表选择
C
C
；滑动变阻器选择
E
E
．（用器材前面的字母代号表示）
③在上右图中用笔画线代替导线，将实验电路实物图连接完整．
④所测湖水的电阻率表达式是ρ=
πRd2
4L
πRd2
4L
．（用R、d、L表示）
（2008?东莞一模）（1）在“验证牛顿第二定律”的实验中，实验装置如图，有一位同学保持小车质量不变的情况下，通过实验测量作出了图乙、丙两幅图．

①A图线不通过坐标原点的原因是
没有平衡摩擦，或平衡摩擦不够
没有平衡摩擦，或平衡摩擦不够
．
②A图上部弯曲的原因是
砂和砂桶的总质量不满足远小于小车和砝码的总质量
砂和砂桶的总质量不满足远小于小车和砝码的总质量
．
③B图线在纵轴上有截距的原因是
平衡摩擦力太过
平衡摩擦力太过
．
（2）某同学利用气垫导轨做验证牛顿运动定律的实验，步骤是：
①调平气垫导轨，在通气情况下滑块在导轨上不移动，然后关掉气源
②将两个光电门装在气垫导轨上（距导轨两端均还有一定的距离），并记下两个光电门间的距离L
③测出遮光片的宽度d，将遮光片装在滑块上
④将气垫导轨的一端垫上一定厚度的垫片，使气垫导轨两端的高度差为h
⑤接通气源，让滑块从导轨的一端由静止开始下滑，记下滑块先后经过两光电门的遮光时间t1、t2（均为毫秒级）
⑥改变垫片的厚度，使气垫导轨两端的高度差分别为2h、3h、…重复实验
请回答以下问题：
A．该同学根据以上实验可以求出滑块经过两个光电门时的速度，其表达式是V1=
d
t1
d
t1
V2=
d
t2
d
t2

B．该同学根据以上实验可以求出滑块经过两个光电门这段位移的加速度，其表达式是a=
1
2L
(
d2
t
2
2
-
d2
t
2
1
)
1
2L
(
d2
t
2
2
-
d2
t
2
1
)
（用直接测得的物理量字母表示）
C．该同学通过实验得到了一组数据（见表），请你在坐标纸中做出a-h图象，从图象中得到a与h的关系是：
加速度a与h成正比
加速度a与h成正比
．
序号 垫高（cm）
.
a
(m/s2)
1 6.00 0.437
2 5.50 0.398
3 5.00 0.364
4 4.50 0.330
5 4.00 0.289
6 3.50 0.253
7 3.00 0.217
D．该同学由以上关系下结论说：在质量不变的情况下，滑块的加速度与所受合外力成正比，该同学的依据是
小车受合外力为：F=mgsinθ=mg
h
s
（s为气垫导轨的长），F与h成正比，故a与F成正比
小车受合外力为：F=mgsinθ=mg
h
s
（s为气垫导轨的长），F与h成正比，故a与F成正比
．

用如图所示的装置研究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，

某位同学设计的实验步骤如下：

A．用天平称出小车和小桶及其内部所装砂的质量；

B．按图装好实验器材；

C．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶；

D．将电火花计时器接在电压为6 V的交流电源上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量；

E．保持小桶及其内部所装砂的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后

的M值，重复上述实验；

F．分析每条纸带，测量并计算出加速度的值；

G．作a－1/M关系图像，并由图像确定a－M关系．

 

(1)该同学漏掉的重要实验步骤是______，该步骤应排在实验步骤______之后．

(2)在上述步骤中，有错误的是_______，应把____________改为_____                  _____．

(3) 根据表中所列数据，画出a—1/M图像．

a(m·s－2)

2.04

2.66

3.23

3.98

1/M(kg－1)

0.50

0.67

0.80

1.00

 

用如图所示的装置研究在作用力F一定时，小车的加速度a与小车质量M的关系，

某位同学设计的实验步骤如下：

A．用天平称出小车和小桶及其内部所装砂的质量；

B．按图装好实验器材；

C．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶；

D．将电火花计时器接在电压为6 V的交流电源上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量；

E．保持小桶及其内部所装砂的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后

的M值，重复上述实验；

F．分析每条纸带，测量并计算出加速度的值；

G．作a－1/M关系图像，并由图像确定a－M关系．

(1)该同学漏掉的重要实验步骤是______，该步骤应排在实验步骤______之后．

(2)在上述步骤中，有错误的是_______，应把____________改为_____                 _____．

(3) 根据表中所列数据，画出a—1/M图像．

a(m·s－2)

2.04

2.66

3.23

3.98

1/M(kg－1)

0.50

0.67

0.80

1.00

 
某课外兴趣小组对筼筜湖水质进行调查，需要测量湖水的电阻率，他们先在一根内径为d的长玻璃管两端各装了一个电极（接触电阻不计），两电极相距L，其间充满待测的湖水．并备有如下器材：

A．电压表V（量程3V，内阻约为10kΩ）
B．电流表A1（量程0.6A，内阻约为0.1Ω）
C．电流表A2（量程3mA，内阻约为1.0Ω）
D．滑动变阻器R1（阻值0～1kΩ，额定电流0.1A）
E．滑动变阻器R2（阻值0～20Ω，额定电流1.0A）
F．电池组E（电动势约为6V，内阻不计）
G．开关S和导线若干
H．多用电表
利用所给器材，进行实验操作如下：
①用多用电表粗测待测湖水的阻值，选用倍率为“×100”的电阻档测电阻时，刻度盘上的指针位置如图所示，则所测湖水的阻值R为______Ω．
②为了精确测定待测湖水的阻值R，请在虚线框内画出实验电路图，设计的电路图中，电流表选择______；滑动变阻器选择______．（用器材前面的字母代号表示）
③在上右图中用笔画线代替导线，将实验电路实物图连接完整．
④所测湖水的电阻率表达式是ρ=______．（用R、d、L表示）

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