题目内容

在利用打点计时器(打点计时器所用电源频率为50Hz)“验证机械能守恒定律”的实验中：

(1)某同学用如图甲所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点(初速度为零)记作O点，测出点O、A间的距离为68.97cm，点A、C间的距离为15.24cm，点C、E间的距离为16.76cm，已知当地重力加速度为9.80m/s2，重锤的质量为m＝1.00kg，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为________J，重力势能的减少量为________J。（本题所有计算结果均保留到小数点后2位）

图甲

图乙

(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a＝________m/s2.

 

 

【答案】

（每空2分）（1）  8.00    ，   8.25    （2）   9.50

【解析】= 8.00J，= 8.25J。

利用可求出g

 

练习册系列答案
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在“利用打点计时器测定匀加速直线运动加速度”的实验中，打点计时器接在50Hz的低压交变电源上．某同学在打出的纸带上每5个点取一个计数点，共取了A、B、C、D、召、F六个计数点（每相邻两个计数点间的四个点未画出）．从每一个计数点处将纸带剪开分成五段，分别为a、b、c、d、e到长紧靠但不重叠地粘在xoy坐标系中，如图1所示，由此可以得到一条表示v-t关系的图线，从而求出加速度的大小．
（1）该同学将纸条上端中心连接起来得到v-t图线，如图2所示．请指出在该图象中哪个轴相当于v轴？答：
y轴相当于v轴
y轴相当于v轴
；图线中M点的横坐标和N点的纵坐标分别为
0.1s
0.1s
、
0.2m/s
0.2m/s
．
（2）若测得a段纸带的长度为2.0cm，e段纸带的长度为10.0cm，可求出加速度的大小为
2
2
m/s2．
（3）实际交流电的频率不太稳定，若实验时交流电的频率比50Hz大．则第（2）问求得的加速度与真实值相比
偏小
偏小
．（“偏大”“偏小”“不变”）
在“利用打点计时器测定匀加速直线运动加速度”的实验中，某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点，共取了A、B、C、D、E、F六个计数点（每相邻两个计数点间的四个点未画出）如右图．从每一个计数点处将纸带剪开分成五段（分别叫a、b、c、d、e段），将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xoy坐标系中，如左图所示，由此可以得到一条表示v-t关系的图线，从而可求出加速度．

（1）．请你在xoy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v-t关系的图线（作答在答题纸上），并指出哪个轴相当于v轴？答：
y轴相当于v轴
y轴相当于v轴
．
（2）．这种实验数据处理的方法可称为
B
B

A．类比法
B．等效替代法
C．比值法
D．控制变量法
（3）．从第一个计数点开始计时，要想求出0.25s时刻的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？答：
c
c
．
（4）．若测得a段纸带的长度为2.0cm，e段纸带的长度为10.0cm，则物体的加速度为
2.0
2.0
m/s2．
在利用打点计时器验证做自由落体运动的物体机械能守恒的实验中．
（1）需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h．某小组的同学利用实验得到的纸带，共设计了以下四种测量方案，其中正确的是：
A．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v=gt计算出瞬时速度v；
B．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v=
2gh
计算出瞬时速度v；
C．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过h=
v2
2g
计算出高度h；
D．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v．
（2）已知当地重力加速度为g，使用交流电的频率为f．在打出的纸带上选取连续打出的五个点A、B、C、D、E，如图所示．测出A点距离起始点O的距离为s0，A、C两点间的距离为s1，C、E两点间的距离为s2，根据前述条件，如果在实验误差允许的范围内满足关系式
32g(s0+s1)=f2(s1+s2)2
32g(s0+s1)=f2(s1+s2)2
，即验证了物体下落过程中机械能是守恒的．而在实际的实验结果中，往往会出现物体的动能增加量略小于重力势能的减小量，出现这样结果的主要原因是
打点计时器对纸带的阻力做功
打点计时器对纸带的阻力做功
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（1）用砂摆可以描绘简谐运动的图象，如图1所示，木板在水平面内以速度v做匀速直线运动，同时砂摆在竖直平面内做简谐运动，则砂摆中漏下的细沙在木板上形成振动图线，若已知砂摆的摆长L．当地的重力加速度g，要测出木板的速度v，还需要用刻度尺测量
 
的长度s，用上述量表示的木板速度的表达式为v=
 
．
（2）在利用打点计时器测定匀速直线运动加速度的实验中，某同学在打出的纸带上每5个打点取一个记数点，共取了7个记数点，测出每两个相邻记数点间的距离分别为S1、S2、S3…S6，然后他把纸带上S1、S2、S3…S6各段准确地剪开成6段，按图2那样贴在坐标纸上，彼此不留间隙也不重叠，纸带下端都准确地与横轴重合，S1的左边准确地与纵轴重合，横轴为时间，纵轴为速度．
①在图中作出该运动的v-t图线；
②说明如何利用作出的v-t图象求加速度a．
（3）在“用电压表和电流表测电池的电动势和内阻”的实验时，一般是不用新电池而用旧电池进行实验，其原因是：旧电池的内阻较大，而新电池的内阻很小，实验时，电压表的读数变化很小，从而影响测量值的精确性，如果要较为精确地测量一节新电池的内阻，可用以下给定的器材和一些导线来完成实验．
①在图3中用连线的方法将这些仪器连成电路．
②写出实验得出的新电池内阻r的表达式，并说明各字符的物理含义．
在利用打点计时器打出的纸带“研究匀变速直线运动”的实验中，下述说法合理的是：
A．在纸带上能直接读出小车在各点的速度和加速度的大小
B．若纸带上的打点由密集变稀疏，则小车对应的速度由大变小
C．通过打点纸带，可研究小车在各段相同时间内通过的位移的变化特点
D．通过打点纸带，可研究小车在各段相同时间内速度变化的特点．

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