题目内容

(机械能守恒定律的应用)如图所示，U形管内装有同种液体，在管口右端用盖板A密封，两液面的高度差为h，U形管中液柱总长度为4h，U形管均匀且内壁光滑，现突然拿去盖板A，液体开始流动，求两液面相平时液体的速度大小．

答案：
练习册系列答案
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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
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
0.867
J，这时它的动能是
0.852
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
在实验误差范围内机械能守恒
．
在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1.0kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）．已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g=9.80m/s2，（结果取3位有效数字）．那么：
（1）纸带的
左
左
端（选填“左”或“右’）与重物相连；
（2）根据图上所得的数据，应取图中O点和
B
B
点来验证机械能守恒定律；
（3）从O点到所取点，重物重力势能减少量△Ep=
2.74
2.74
J，动能增加量△Ek=
2.71
2.71
J；
（4）实验的结论是
在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒
在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒
．
在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示，电源的频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s2．
（1）纸带的
左
左
端应与重锤相连（填“左”或“右”）．
（2）从起点O到打下点B的过程中，重锤重力势能的减小量为△EP=
0.47
0.47
J，重锤动能的增加量△E K=
0.46
0.46
J．（均取两位有效数字）
（3）通过计算，发现△EP 与△E K的数值并不相等，这是因为
重锤下落过程中，受到在空气阻力，纸带受到摩擦力，有一部分重力势能转化为内能
重锤下落过程中，受到在空气阻力，纸带受到摩擦力，有一部分重力势能转化为内能
．
用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一 系列的点，对纸带上的点 痕进行测量，据此验证机械能守恒定律．
（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
C．用天平测出重锤的质量；
D．释放纸带，立即接通电源开关打出一条纸带；
E．测量纸带上某些点间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增 加的动能．
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是
BCD
BCD
．（将其选项对应的字母填在横处）
（2）在验证机械能守恒定律的实验中，若以
1
2
v2为纵轴，以h为横轴，根据实验数据
绘出
1
2
v2---h的图象应是
过原点的倾斜直线
过原点的倾斜直线
，才能验证机械能守恒定律；
1
2
v2---h 图象的斜率等于
重力加速度
重力加速度
的数值．
I．下列实验中操作中，属于减小偶然误差的是
 

A．在用单摆测量当地的重力加速度实验中，多次测量小球的直径，然后求平均值
B．用电流表外接法测定小阻值金属丝的电阻
C．在探究小车速度随时间变化规律的实验中用逐差法测量小车运动的加速度
D．在探究加速度与质量、外力之间的关系实验中，使轨道的一端垫高以平衡摩擦力
Ⅱ．用落体法研究机械能守恒定律的实验中，某同学按照正确的操作选得纸带，但在处理纸带的过程中不小心把纸带撕成三个小段，并丢失了中间段的纸带，剩下的两段纸带如图所示．已知电源的频率为50Hz，在纸带上打出各点间距离记录在图1中．
①A、B两点间的平均速度是
 
m/s；
②丢失的中间段纸带上有
 
个点；
③由这两段纸带可以求得当地的重力加速度g
 
m/s2．精英家教网
Ⅲ．有一个标有“2.5V，0.3A”字样的小灯泡，现要测定其在0到2.5V的范围内不同电压下的电功率．有下列器材可供选择：
A．电压表V（0～3V，内阻Rv=3kΩ）
B．电流表G（0～500μA，内阻RG=600Ω）
C．电阻箱Rl（0～99.99Ω
D．滑动变阻器R3（10Ω，2A）
E．滑动变阻器R4（1kΩ，0.5A）
F．电源（直流4V，内阻不计）
①为保证实验安全、准确、操作方便，应选用的器材除小灯泡、电源、电流表、开关、导线外，还需要
 
（均用器材对应的字母填写）；
②根据你设计的实验电路，完成实物图2的连线；
③根据你的设计，若从仪表盘上读得的数据分别为U、IG则小灯泡在该条件下的功率表达式
 
（均用字母表示）．表达式中除U、IG以外，其他符号的意义是
 
．

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