题目内容

精英家教网如图所示，在做“用落体法验证机械能守恒定律”的实验中，
（1）下列说法中正确的是
 
．
A．电磁打点计时器应接10V以下直流电源
B．操作时应先放纸带后接电源
C．选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体
D．需使用秒表测出重物下落的时间
（2）实验中误差产生的原因
 
．（写出两个原因）．通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度．从纸带上选取多个点，测量从第一点到其余各点的下落高度h，并计算各点速度的平方v2，然后以
 
为纵轴，以
 
为横轴，根据实验数据作出图线．若在实验误差允许的范围内，图线是一条过原点且斜率为g的直线，则验证了机械能守恒定律．
分析：（1）根据电磁打点计时器接交流电；先接通电源后释放纸带；质量较大，体积较小，这样阻力较小；不需要秒表测量时间，打点计时器具算出时间．
（2）测量长度时存在误差，运动过程中存在空气阻力，或长度测量所导致；
重力势能减少量是mgh，增加的动能是
1
2
mv2，v可由纸带上求出．由mgh=
1
2
mv2，可知
1
2
v2=gh，所以
1
2
v2-h图线的斜率为g；
解答：解：（1）
A、通电磁打点计时器应接10V以下交流电源，故A错误；
B、开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差．故B错误．
C、实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体，这样能减少摩擦阻力的影响，故C正确．
D、通过打点计时器计算时间，不需要秒表．故D错误．
（2）实验中误差产生的原因：①下落过程中存在阻力，②长度的测量，③计算势能变化时，选取始末两点距离过近，④交流电频率不稳定等；测量从第一点到其余各点的下落高度h，并计算各点速度的平方v2，然后以
v2
2
为纵轴，以h为横轴，根据实验数据作图线．若在实验误差允许的范围内，图线是一条过原点且斜率为g的直线，则验证了机械能守恒定律．
故答案为：（1）C；
（2）①下落过程中存在阻力，②长度的测量；③计算势能变化时，选取始末两点距离过近，④交流电频率不稳定等； 
v2
2
； h．
点评：对于实验的具体操作，不光要靠记忆理解，要亲自动手实验，切实去体会．在学习实验时，应先明确实验原理，根据实验的原理再去掌握实验的器材、数据处理及误差分析等．
练习册系列答案
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（2012?广西模拟）如图所示，在离地面H=5.45m的O处用长L=0.45m的不可伸长的细线挂一质量为90g的爆竹（火药质量忽略不计），把爆竹拉起至D点使细线水平伸直，点燃导火线后将爆竹无初速度释放，爆竹刚好到达最低点B时炸成质量相等的两块，一块朝相反方向水平抛出，落到地面上的A处，抛出的水平距离s=5m．另一块仍系在细线上继续做圆周运动通过最高点C．假设火药爆炸释放的能量全部转化为爆竹碎片的动能，空气阻力忽略不计，取g=10m/s2，求：
（1）爆炸瞬间反向抛出的那一块的水平速度v1的大小；
（2）继续做圆周运动的那一块通过最高点时的细线的拉力T的大小．
（3）火药爆炸释放的能量E．
（1）某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验．先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止放置，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．
①本实验必须测量的物理量有
BE
BE
；
A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H
B．小球a、b的质量ma、mb
C．小球a、b的半径r
D．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t
E．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC
F．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
②根据实验要求，ma
大于
大于
mb（填“大于”、“小于”或“等于”）；
③放上被碰小球后，两小球碰后是否同时落地？如果不是同时落地，对实验结果有没有影响？（不必作分析）
b球先落地，对结果无影响
b球先落地，对结果无影响
；
④为测定未放小球b时，小球a落点的平均位置，把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐，如图给出了小球a落点附近的情况，由图可得OB距离应为
45.95±0.02
45.95±0.02
cm；
⑤按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是
m
 
a
OB=
m
 
a
OA+
m
 
b
OC
m
 
a
OB=
m
 
a
OA+
m
 
b
OC

或
m
 
a
(OB-OA)=
m
 
b
OC
或
m
 
a
(OB-OA)=
m
 
b
OC
．
（2）某同学测量一只未知阻值的电阻．
①他先用万用表初步测量，将选择开关旋至“×10”档，进行欧姆调零后进行测量，结果如图甲所示．其阻值为
1000
1000
．为了使测量的结果更精确些，选择开关应调到
×100
×100
档；
②若该同学再用“伏安法”测量该电阻，所用器材如图乙所示，其中电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为5Ω，滑动变阻器阻值为50Ω．图中部分连线已经连接好，为了尽可能准确地测量，请你完成其余的连线；用此种方法测得的电阻值将
大于
大于
（填“大于”、“小于”或“等于”）被测电阻的实际阻值．
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（1）为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数μ，甲、乙两同学分别设计了如图所示的实验方案．
①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力大小，你认为方案
 
更易于操作．
②若A和B的重力分别为100N和150N，当甲中A被拉动时，弹簧测力计a示数为60N，b示数为110N，则A、B间的动摩擦因数为
 
．
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mM
．回答下列问题：
①该同学把纸贴在木块上而不直接测量两张纸间的滑动摩擦力，其原因是
 
．
②在实际操作中，发现要保证铁块A做匀速直线运动比较困难，你能对这个实验作出改进来解决这一困难吗？（可根据自己设计的实验方案添加实验器材）．
（3）观察沙堆的形成过程可以发现：由漏斗落下的细沙总是在地面上形成一个小圆锥体，继续下落时，细沙沿圆锥体表面下滑，当圆锥体的母线与底面夹角达到一定角度时，细沙不再下滑，如此周而复始，使圆锥体不断增大，如图所示．由此，我们得出精英家教网结论，沙堆的形成与沙粒之间的动摩擦因数有关．若仅给一把皮尺，要测定沙粒之间的动摩擦因数（假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力），回答下列所给的问题：
①必须测定的物理量是
 
．
②动摩擦因数与这些物理量的关系是
 
．
精英家教网某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律实验．
先让a球从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．本实验必须测量的物理量有 （　　）
A、斜槽轨道末端到水平地面的高度HB、小球a、b的质量分别为ma、mbC、小球a、b的半径rD、小球a、b在离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间E、记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OCF、a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h

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