练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

    在验证机械能守恒的实验中（实验装置如图），有下列A至F六个步骤：
    A．将打点计时器竖直固定在铁架台上
    B．接通电源，再松开纸带，让重锤自由下落
    C．取下纸带，更换纸带（或将纸带翻个面），重新做实验
    D．将重锤固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用手提纸带
    E．选择一条纸带，用刻度尺测出重锤下落的高度h1、h2、h3、…… hn ，计算出对应的即时速度vn
    F．分别算出，比较在实验误差范围内是否相等．

    （1）以上实验步骤按合理的操作步骤排列应该是                                    
    某个实验小组的甲乙两位同学按照正确的操作选得纸带如图示．其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点．用毫米刻度尺测得O到A、B、C各点的距离分别为hA ="9.51" cm、hB=12.42cm、hC=15.70cm，现利用OB段所对应的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，打点计时器所用电源频率为f=50Hz，设重锤质量为0.1kg.

    （2）根据以上数据可以求得重锤在OB段所对应的运动过程中减小的重力势能为__________J（计算结果保留三位有效数字，下同），而动能的增加量为________J．实验发现二者并不完全相等，请指出一个可能的原因__________________________________­­­­­­­．
    （3）处理数据过程中，甲乙两位同学分别发现了一种计算B点对应时刻物体速度vB的新思路：
    甲同学发现，图中的B是除起始点外打点计时器打下的第n个点．因此可以用从O点到B点的时间nT（T是打点计时器的打点周期）计算，即vB =gnT，再依此计算动能的增量．
    乙同学认为，可以利用从O点到B点的距离hB计算，即vB =，再依此计算动能的增量．
    你认为，他们新思路中(　　)
    A．只有甲同学的思路符合实验要求    B．只有乙同学的思路符合实验要求
    C．两位同学的思路都符合实验要求    D．两位同学的思路都不符合实验要求
    （4）在上图纸带基础上，某同学又选取了多个计数点，并测出了各计数点到第一个点O的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出的图线应是如下图中的          ．图线的斜率表示           ．

    （1）ADBCEF（2）0.122， 0.120，受到了空气阻力或纸带与限位孔的阻力，减少的重力势能一部分转化为增加的动能，另一部分克服阻力做功转化为内能。（3）(　D　)（4）  C ．  g

    解析试题分析：(1) 在明确实验原理的前提下，先安装实验器材，然后再进行实验，故具体步骤为：A、D、B、C、E、F．
    (2)减小的重力势能为 ，B点的速度等于AC间的平均速度，故 ,  ， 联立可得 ；受到了空气阻力或纸带与限位孔的阻力，减少的重力势能一部分转化为增加的动能，另一部分克服阻力做功转化为内能。
    (3)两同学的思路都是基于物体做自由落体运动，但是实际情况下由于阻力存在的原因，物体不是做的自由落体运动，故两同学的思路都是不符合实验要求的，故选D
    (4)利用图线处理数据，物体自由下落过程中机械能守恒，，即；所以以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是图中C．那么图线的斜率就等于重力加速度g．
    考点：验证机械能守恒定律；
    点评：对于物理量线性关系图象的应用我们要从两方面：1、从物理角度找出两变量之间的关系式2、从数学角度找出图象的截距和斜率，两方面结合解决问题．要能够找出斜率和截距的物理意义，我们必须要从物理角度找出两个物理变量的关系表达式．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    I．在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=200g的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点．已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.8m/s2，那么
    精英家教网
    （1）计算B点瞬时速度时，甲同学用
    v
    2
    B
    =2gSOB    ，乙同学用vB=
    SAC
    2T
    ．其中所选择方法正确的是
     
    （填“甲”或“乙”）同学．
    （2）同学丙想根据纸带上的测量数据进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力，为此他计算出纸带下落的加速度为
     
    m/s2，从而计算出阻力f=
     
    N．
    （3）若同学丁不慎将上述纸带从OA之间扯断，他仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的？
     
    ．（填“能”或“不能”）
    II．物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，其标称功率值为0.75W，额定电压值已模糊不清．他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U=
    		PR
    =
    		2×0.75
    V=1.22V    ．他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压．根据测量数据已绘出灯泡的U-I图线，如图所示．
    精英家教网
    A．电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）
    B．电流表A1（量程150mA，内阻约2Ω） 
    C．电流表A2（量程500mA，内阻约0.6Ω）
    D．滑动变阻器R1（0～20Ω）
    E．滑动变阻器R2（0～100Ω）
    F．电源E（电动势4.0V，内阻不计）
    G．开关S和导线若干
    H．待测灯泡L（额定功率0.75W，额定电压未知）
    （1）在下面所给定的实线框中画出他们进行实验的电路原理图，指出上述器材中，电流表选择
     
    （填“A1”或“A2”）；滑动变阻器选择
     
    （填“R1”或“R2”）．
    （2）从图线上分析该灯泡的额定电压应为
     
    V；这一结果大于开始时的计算结果，原因是
     
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）在“验证机械能守恒定律”的实验中
    ①下面列举了该实验的几个操作步骤：
    A．按照图1所示的装置安装器件；
    B．将打点计时器接到电源的“直流”上；
    C．先释放纸带，再接通电源打出一条纸带；
    D．测量纸带上某些点间的距离；
    E．根据测量的结果，分别计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能．
    其中操作不当的步骤是：
     
    （填选项对应的字母）．
    ②正确操作后打出的纸带如图2所示，根据打出的纸带，选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E，测出AC的距离为s1，CE的距离为s2，打点的频率为f，则打C点时重锤下落的速率vc=
     
    ．
    ③实验中发现，重锤减小的重力势能大于重锤动能的增量，其主要原因是在重锤下落的过程中存在阻力作用（设阻力恒定），可以通过该实验装置测阻力的大小．若已知当地重力加速度为g，重锤的质量为m．试用这些物理量和上图纸带上的数据符号表示出重锤在下落过程中受到的阻力大小F=
     
    ．
    精英家教网
    （2）某同学为了测定一只电阻的阻值，采用了如下方法：
    ①用多用电表粗测：多用电表电阻挡有4个倍率：分别为×1k、×100、×10、×1，该同学选择×100倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大（指针位置如图3中虚线所示）．
    为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：
    a．
     
    ．
    b．两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在0Ω处．
    c．重新测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是
     
    ．
    ②该同学用伏安法继续测定这只电阻的阻值，除被测电阻外，还有如下实验仪器
    A．直流电源（电压3V，内阻不计）
    B．电压表V1（量程0-5V，内阻约为5kΩ）
    C．电压表V2（量程0-15V，内阻约这25kΩ）
    D．电流表A1（量程0-25mA，内阻约为1Ω）
    E．电流表A2（量程0-250mA，内阻约为0.1Ω）
    F．滑动变阻器一只，阻值0-20Ω
    G．电键一只，导线若干在上述仪器中，电压表应选择
     
    （填“V1”或“V2”），电流表应选择
     
    （填“A1”或“A2”）．请在图4所示的方框内画出电路原理图．
    ③根据所设计的实验原理图，将图5中实物连接成测量电路．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，查得当地重力加速度g＝9.80 m/s2，测得所用的重物的质量为1.00 kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带(如图实－4－9所示)，把第一个点记作O，另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点．经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm,70.18 cm,77.76 cm,85.73 cm.根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于________J，动能的增加量等于________J(取三位有效数字)．

     

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如实图6-2所示，两个质量分别为m1和m2的物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端(m1>m2)，1、2是两个光电门．用此装置验证机械能守恒定律．

     (1)实验中除了记录物块B通过两光电门时的速度v1、v2外，还需要测量的物理量是________．

    (2)用已知量和测量量写出验证机械能守恒的表达式_____________．

    实图6-2

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2011-2012学年山东省高一下学期第一次月考物理试题（解析版） 题型：实验题

    在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，查得当地重力加速度g＝9.80 m/s2，测得所用的重物的质量为1.00 kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带(如图实－4－9所示)，把第一个点记作O，另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点．经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm,70.18 cm,77.76 cm,85.73 cm.根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于________ J，动能的增加量等于________J(取三位有效数字)．

     

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案