题目内容

在用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在频率为的交流电源上，从实验中打出的几条纸带中选出一条理想纸带，如图乙所示，选取纸带上打出的连续４个点、、、，各点距起始点Ｏ的距离分别为、、、，已知重锤的质量为，当地的重力加速度为，则：

①从打下起始点到打下点的过程中，重锤重力势能的减少量为＝        ，重锤动能的增加量为＝         。
②若，且测出，可求出当地的重力加速度            。
①      ②

试题分析：①重锤拉动纸带下落，虽然纸带和打点计时器有摩擦，但重锤的质量很大，也就重力很大，摩擦力可以忽略不计，整个过程可以看成机械能守恒，那么重锤下落过程中减少的重力势能为EP减=mgs3，C点的瞬时速度为vc=(s3-s1)/2T，此过程中增加的动能为Ek增=mvc2/2=m(s3-s1)2/8T= m(s3-s1)2f/8。②由mgs3= m(s3-s1)2f/8，代入数据，得g=9.5m/s2。
练习册系列答案
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某同学在“验证牛顿第二定律”的实验中,打出的纸带如下图（a）所示,相邻计数点间的时间间隔是T。

(1)测出纸带各相邻计数点之间的距离分别为S1、S2、S3、S4，为使实验结果更精确一些,该同学计算加速度的公式应为a =                。
(2)另有位同学通过测量,作出a-F图象,如图(b)所示,试分析：图象不通过原点的原因是：
                    ，图象上部弯曲的原因是：                                  。
物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如右图所示，打点计时器固定在斜面上。滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下。下图是打出的纸带一段。
 
①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，选A、B、C……等7个点为计数点，且各计数点间均有一个点没有画出，如上图所示。滑块下滑的加速度a=    m/s2。(保留两位有效数字)
②为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有          。（填入所选物理量前的字母）
A．木板的长度L    B．木板的末端被垫起的高度h   C．木板的质量m1
D．滑块的质量m2   E．滑块运动的时问t
采用图甲所示的装置探究加速度与力和质量的关系， 通过改变小托盘和砝码总质量m来改变小车受到的合外力，通过加减钩码来改变小车总质量M．

（1）实验中需要平衡摩擦力，应当取下        （选填“小车上的钩码”、“小托盘和砝码”或“纸带”），将木板右端适当垫高，直至小车在长木板上运动时，纸带上打出来的点间距相等．
（2）图乙为实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．所用交流电的频率为50Hz，从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.74cm，x3=6.30cm，x4=7.85cm，x5=9.41cm，x6=10.96cm．小车运动的加速度大小为          m/s2（结果保留三位有效数字）．

（3）此实验中有三个变化的物理量，在实验中我们采用的方法是          。
（4）在研究加速度与力的关系时我们得到了如图丙所示的图像，图像不过原点原因是          。曲线上部弯曲的原因      ．
在做“研究平抛物体的运动”的实验时：
（1）为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成水平方向，检查方法是：
                                                                    。
（2）小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴，竖直线是用                 来确定的。
（3）某同学通过实验得到的轨迹如图所示，判断O点是否是抛出点。________（填“是”或“否”）。

（4）该同学在轨迹上选取间距较大的几个点，测出其坐标，并在直角坐标系内绘出了y-x2图象，则此平抛物体的初速度v0=     m/s（g=10m/s2）。
如图小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g = 10m/s2，那么：

(1)闪光频率是       Hz．
(2)小球运动中水平分速度的大小为       m/s．
(3)小球经过B点时的速度大小是       m/s．
在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m的重物自由下落，如下图所示，在纸带上打出一系列的点， P是第一个点(实验所用电源的频率f="50Hz," 当地的重力加速度为g=9.8m/s2)，那么：

①在实验中, 除铁架台、夹子、打点计时器、电源、纸带和重锤外, 还需选用下述仪器中的哪种? （   ）
A．秒表B．刻度尺C．天平D．弹簧秤
②打点计时器打下计数点B时，重物的速度vB=________m/s(保留到小数点后两位)；
③从起点P到打下计数点B的过程中，物体的重力势能减少量△EP="_____m" (保留到小数点后两位)；
④实验中重物增加的动能往往________（填“大于”、“等于”或“小于”）它所减少的势能, 产生这种情况的主要原因是_________________；
⑤若纸带不慎断裂, 失去开头部分的几个点,_____(填“能”或“不能”)根据剩下部分验证机械能守恒定律。
（1）如图甲所示，螺旋测微器读数是   mm．

（2）某学习小组在探究加速度与力、质量的关系时，采用图乙所示的装置，通过改变小托盘和砝码总质量m来改变小车受到的合外力，通过加减钩码来改变小车总质量M．
①实验中需要平衡摩擦力，应当取下   （选填“小车上的钩码”、“小托盘和砝码”或“纸带”），将木板右端适当垫高，直至小车在长木板上运动时，纸带上打出来的点   ．

②图丙为实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．所用交流电的频率为50Hz，从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.74cm，x3=6.30cm，x4=7.85cm，x5=9.41cm，x6=10.96cm．小车运动的加速度大小为   m/s2（结果保留三位有效数字）．
在利用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中，有如下器材：
A．打点计时器       B．低压交流电源(附导线)
C．天平(附砝码)     D．铁架台(附夹子)  
E．重锤(附夹子)     F．纸带
G．秒表            H．复写纸

（1）其中不必要的器材是_______________；还缺少的器材是_______________；
（2）某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。已知当地的重力加速度g＝9.80m/s2。实验小组选出一条纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点（静止点），A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，测得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.85cm。打点计时器电源为50Hz的交流电。若重锤质量为m，根据以上数据可以求得：当打点计时器打到B点时，重锤的重力势能比开始下落时减少了________J；此时重锤的动能比开始下落时增加了_______J，根据计算结果可以知道该实验小组在做实验时出现的问题可能是______________________（找出一种原因即可）；
（3）如果重锤下落高度为h时对应的速度为v，以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出图线，则图线斜率的数值在理论上等于___________。

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