某同學(xué)用如圖1所示的裝置驗證機(jī)械能守恒定律．一根細(xì)線系住鋼球，懸掛在鐵架臺上，鋼球靜止于A點，光電門固定在A的正下方．在鋼球底部豎直地粘住一片寬帶為d的遮光條．將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，遮光條經(jīng)過光電門的擋光時間t可由計時器測出，取v=dt作為鋼球經(jīng)過A點時的速度．記錄鋼球每次下落的高度h和計時器示數(shù)t,計算并比較鋼球在釋放點和A點之間的勢能變化大小ΔEp與動能變化大小ΔEk，就能驗證機(jī)械能是否守恒．
（1）用ΔEp=mgh計算鋼球重力勢能變化的大小，式中鋼球下落高度h應(yīng)測量釋放時的鋼球球心到BB之間的豎直距離．
（A）鋼球在A點時的頂端
（B）鋼球在A點時的球心
（C）鋼球在A點時的底端
（2）用ΔEk=12mv2計算鋼球動能變化的大小，用刻度尺測量遮光條寬度，示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)為1.501.50cm.某次測量中，計時器的示數(shù)為0.0100s,則鋼球的速度為v=1.501.50m/s.
（3）如表為該同學(xué)的實驗結(jié)果：
他發(fā)現(xiàn)表中的ΔEp與ΔEk之間存在差異，你認(rèn)為這是所測量速度為擋光片的速度，比小球速度大所測量速度為擋光片的速度，比小球速度大造成的．應(yīng)該如何修正測出固定點到擋光片的距離算出小球速度即可測出固定點到擋光片的距離算出小球速度即可．
d
t
1
2
| ΔEp（×10-2J） | 4.892 | 9.786 | 14.69 | 19.59 | 29.38 |
| ΔEk（×10-2J） | 5.04 | 10.1 | 15.1 | 20.0 | 29.8 |
【考點】驗證機(jī)械能守恒定律．
【答案】B；1.50；1.50；所測量速度為擋光片的速度，比小球速度大；測出固定點到擋光片的距離算出小球速度即可
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/12/29 21:30:1組卷：143引用：7難度：0.5
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1．某同學(xué)用如圖甲所示的實驗裝置“驗證機(jī)械能守恒定律”，實驗所用的電源為學(xué)生電源，可以提供輸出電壓為8V的交變電流和直流電，交變電流的頻率為50Hz。重錘從高處由靜止開始下落，電磁打點計時器在紙帶上打出一系列的點，對紙帶上的點測量并分析，即可驗證機(jī)械能守恒定律。
（1）他進(jìn)行了下面幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器材；
B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；
C．用天平測出重錘的質(zhì)量；
D．先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶；
E.測量紙帶上某些點間的距離；
F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的功能
其中沒有必要進(jìn)行的步驟是 ，操作不當(dāng)?shù)牟襟E是 。（均填步驟前的選項字母）
（2）這位同學(xué)進(jìn)行正確測量后挑選出一條點跡清晰的紙帶進(jìn)行測量分析，如圖乙所示，其中O點為起始點，A、B、C、D、E、F為六個計數(shù)點，根據(jù)紙帶上的測量數(shù)據(jù)，可得出打B點時重錘的速度為 m/s,若重錘的質(zhì)量為1.0kg,從O點下落到B的過程中重力勢能的減少量為 J。O點下落到B的過程中動能增加量為 J（g=9.8m/s2，計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）
（3）他根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)算出各點的速度v,量出下落距離h,并以為縱軸、h為橫軸畫出的圖像應(yīng)是下圖丙的 （填選項字母）。v22
發(fā)布：2024/12/29 23:0:1組卷：10引用：4難度：0.6 -
2．某物理興趣小組用如圖所示裝置探究自由落體運動的規(guī)律。
（1）下面是該小組實驗時的操作步驟，正確的順序為 。
A．將鐵架臺放在水平桌面上，把打點計時器固定在鐵架臺上
B．安放紙帶
C．松開紙帶讓重錘帶著紙帶下落
D．接通電源
（2）該小組按上述步驟打出一條紙帶，他們在紙帶上取連續(xù)的7個點進(jìn)行研究，并用刻度尺測出相鄰兩點之間的距離，x1=0.59cm,x2=0.97cm,x3=1.35cm,x4=1.74cm,x5=2.11cm,x6=2.49cm,電磁打點計時器的電源頻率為50Hz。
①根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算，該重錘自由下落的加速度是 m/s2（保留3位有效數(shù)字）。
②已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.80m/s2，請列出測量值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎涤胁町惖囊粋€原因 。
發(fā)布：2024/12/30 2:0:2組卷：18引用：3難度：0.7 -
3．用如圖1所示的實驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律．實驗所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點痕進(jìn)行測量，即驗證機(jī)械能守恒定律．
①下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；
C．用天平測出重錘的質(zhì)量；
D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關(guān)打出一條紙帶；
E．測量紙帶上某些點間的距離；
F．根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．
其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E是（將其選項對應(yīng)的字母填在橫線處）
②利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值．如圖2所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個點A、B、C、D、E，測出A距起始點O的距離為s0，點AC間的距離為s1，點CE間的距離為s2，使用交流電的頻率為f,根據(jù)這些條件計算重錘下落的加速度a=．
③在上述驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的增加，其原因主要是因為在重錘下落的過程中存在阻力作用，可以通過該實驗裝置測阻力的大?。粢阎?dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g,還需要測量的物理量是．試用這些物理量和圖2紙帶上的數(shù)據(jù)符號表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小F=．發(fā)布：2024/12/29 23:0:1組卷：9引用：4難度：0.7
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