在“验证机械能守恒定律的实验中.选出一条纸带如图所示．其中O点为起始点.A.B.C为从合适位置开始选取的三个点.打点计时器通一50Hz的交流电.用最小刻度为mm的刻度尺.测得OA=11.13cm.OB=17.69cm.OC=25.9cm．记录的这三个数据中不符合有效数字要求的应写成25.9025.90 cm．在记数点A和B之间.B和C之间还各有一个点未画� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

在“验证机械能守恒定律”的实验中，选出一条纸带如图所示．其中O点为起始点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个点，打点计时器通一50Hz的交流电，用最小刻度为mm的刻度尺，测得OA=11.13cm，OB=17.69cm，OC=25.9cm．记录的这三个数据中不符合有效数字要求的应写成

25.90

cm．在记数点A和B之间、B和C之间还各有一个点未画出．重锤的质量是0.5kg．根据以上数据，打B点时，重锤的重力势能比开始减少了

0.867

J，这时它的动能是

0.852

J．（g=9.8 m/s²，结果取三位有效数字）故得出实验结论为：

在实验误差范围内机械能守恒

．

分析：纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．

解答：解：最小刻度为mm，读数要有估计值，所以要估读一位，所以25.9cm不符合要求，应写成25.90cm；
重力势能减小量△E_p=mgh_OB=0.5×9.8×0.1769J=0.867J．
匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度，因此有：
v_B=

xAC

0.2590-0.1113

0.08

=1.846m/s
△E_k=

mvB2=0.852J．
由实验数据可知，在实验误差范围内机械能守恒
故答案为：25.90 0.867 0.852 在实验误差范围内机械能守恒

点评：运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题，难度适中．

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（1）现行高中物理教材的学生实验中，提供了重锤线的是

A、研究平抛物体的运动 B、验证机械能守恒定律
C、验证动量守恒定 D、用单摆测定重力加速度
（2）在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中：若打点计时器所接交流电的频率为50赫兹，甲、乙两条实验纸带，如图1所示，应选

甲

纸带好．若已测得点2到4间距离为s₁，点0到3间距离为s₂，打点周期为T，验证重物开始下落到打点计时器打下点3这段时间内机械能守恒，s₁、s₂和T应满足的关系为T=

2gS2

．

（3）影响物质材料电阻率的因素很多．一般金属材料的电阻率随温度的升高增大，而半导体材料的电阻率则随温度的升高而减小．某校研究性学习小组为了研究某种导电材料的导电特性，他们用该种材料制作成电阻值较小的线状元件z做实验，所用电压表的量程为3V，电流表的量程为3A，测得元件Z中的电流与相应电压的9组数据标在I-U图上．
①他们进行实验应选用的实物电路图是图2中的

．

②在交流评价过程中某同学提出，有2组实验数据存在明显的错误，你认为是

C、D

（只需填上与该数据对应的点O、A、B…）
③请在图3上画出元件Z的伏安特性曲线，判断元件Z是

半导体

材料（“金属”或“半导体”）．

（2010?成都二模）（1）在验证“机械能守恒定率”的试验中：
①下面叙述正确的是

（填序号字母）
A．选用的重物的体积应当小一些
B．操作时应先通电再释放纸带
C．应该选用点迹清晰，且第一、二两点间的距离接近2mm的纸带进行分析
D．电磁打点计时器都应接在电压为20V的交流电源上
②实验室有下列器材可供选用：铁架台，电磁打点计时器（包括复写纸），纸带，停表，低压交流电源（带开关），导线，天平，刻度尺．
其中不必要的器材有

停表，天平

；缺少的器材是

重物

．
（2）某同学想测某个电阻的电阻值R_x（约为130Ω），为此他找来下列器材：
A．电流E：电动势约为1.5V，内阻可忽略不计
B．电流表A₁：量程为0～10mA，内电阻r₁=10Ω
C．电流表A₂：量程为0～20mA电阻r₂约为5Ω
D．定值电阻R₀：阻值R₀=90Ω
E．滑动变阻器R₁：最大阻值为20Ω
F．滑动变阻器R₂：最大阻值为1000Ω
G．单刀单掷开关S，导线若干
①该同学的设计思路是：先将其中一只电流表改装成电压表，然后利用伏安法测出R_x．为了尽量准确的测出R_x的阻值，请你根据找到的器材和该同学的设计思路，在虚线框内画出实验电路图，并标出器材符号．
②你所选用的滑动变阻器是

R₁

（填器材序号字母或器材符号）．
③若某次测量中电流表A₁的示数为I₁，电流表A₂的示数为I₂，则R_x的表达式为：R_x=

某实验小组想利用图（甲）所示的单摆装置来验正机械能守恒定，但需要先测定当地的重力加速度．他们从实验室找来了如图（乙）所示的实验器材．
（1）在测量当地的重力加速度时，除器材a、c外，还应选择的器材有

（填器材下的字母）．若测量过程中悬点松动，则测出的重力加速度

真实重力加速度（填“大于、等于或小于”）．
（2）用游标卡尺测量摆球的直径时读数如图所示，则小球的直径为

cm．
（3）重力加速度测出后，继续验证摆球的机械能是否守恒，需要的器材有

（填器材下的字母）．取最低点D处为零势面，横坐标h为小球离最低点的高度，纵坐标E为小球的动能或势能（m为小球的质量）．推据记录的实验数据，处理后得到图（丙）所示的实验图象，经分析后可以得出的结论是：

．

某实验小组想利用图（甲）所示的单摆装置来验正机械能守恒定，但需要先测定当地的重力加速度．他们从实验室找来了如图（乙）所示的实验器材．
（1）在测量当地的重力加速度时，除器材a、c外，还应选择的器材有______（填器材下的字母）．若测量过程中悬点松动，则测出的重力加速度______真实重力加速度（填“大于、等于或小于”）．
（2）用游标卡尺测量摆球的直径时读数如图所示，则小球的直径为______ cm．
（3）重力加速度测出后，继续验证摆球的机械能是否守恒，需要的器材有______（填器材下的字母）．取最低点D处为零势面，横坐标h为小球离最低点的高度，纵坐标E为小球的动能或势能（m为小球的质量）．推据记录的实验数据，处理后得到图（丙）所示的实验图象，经分析后可以得出的结论是：______．

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