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    利用计算机和力传感器可以比较精确地测量作用在挂钩上的力，并能得到挂钩所受的拉力随时间的变化图像，实验过程中挂钩位置可认为不变。某同学利用力传感器和单摆来验证机械能守恒，实验步骤如下：
    ①如图甲所示，固定力传感器M，并在挂钩的正下方固定一个小圆环（环中的光滑小孔O刚好够一根细线穿过）。
    ②取一根不可伸长的细线，一端固定一个小铁球，另一端穿过小孔O固定在传感器的挂钩上。
    ③让小铁球处于静止状态，从计算机中得到拉力随时间的关系图像如图乙所示。
    ④让小球以较小的角度在竖直平面内的A、B之间摆动，从计算机中得到拉力随时间的关系图像如图丙所示。
    请回答以下问题：
    （1）由图中数据可求得小孔O到小铁球球心的距离为      m。（计算时取g≈π2）
    （2）为了验证小球在最高点A和最低点C处的机械能是否相等，则（    ）
    A．一定得测出小球的质量m
    B．一定得测出细线离开竖直方向的最大偏角β
    C．一定得知道当地重力加速度g的大小
    D．只要知道图中的F0、F1、F2的大小
    （3）若已经用实验测得了第（2）小题中所需测量的物理量，则为了验证小球在最高点A和最低点C处的机械能是否相等，只需验证等式       是否成立。（用题中所给物理量的符号来表示）
    （1）1.0 （2）D （3）3F0=F1+2F2
    略
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    如图所示，光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹簧的一端固定在轨道的左端，OP是可绕O点转动的轻杆，且摆到某处就能停在该处；另有一小钢球。现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能。

    图1
    （1）还需要的器材是               、                     。
    （2）以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对        能的测量，进而转化为对            和             的直接测量。
    （3）为了研究弹簧的弹性势能与劲度系数和形变量的关系，除以上器材外，还准备了两个轻弹簧，所有弹簧的劲度系数均不相同。试设计记录数据的表格。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    （8分）
    （1）（4分）如图所示，甲图中螺旋测微器的读数为        mm，乙图中游标卡尺（游标尺规格为20分度）的读数为        cm．

    （2）（4分）用电磁打点计时器记录一小车做匀变速直线运动的纸带，如图所示。图中1、2、3、4、5是每隔0.1s所取的计数点，由实验数据可知，小车运动的加速度大小为      m/s2，小车通过计数点2的瞬时速率为          m/s。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    （18分）
    （1）在用单摆做简谐运动测定重力加速度的实验时：

    ①组装单摆时，实验室有长约100 cm和30 crn的两种细线，应该选择长约    cm的细线。
    ②用摆长L和周期T计算重力加速度的公式是g=    。
    ③实验中，用米尺测量出悬线长度为，用游标卡尺测量出小钢球的直径为d，则摆长L=             。
    ④实验中待小钢球摆动稳定后，现要测量小钢球运动的周期。甲同学从小钢球某次通过平衡位置时开始计时，数出以后小钢球通过平衡位置的次数n，用停表记下所用的时间t；乙同学从小钢球某次通过平衡位置时开始计时，并将这次通过平衡位置时记为1，将小钢球第二次沿同一方向通过平衡位置时记为2，第三次沿同一方向通过平衡位置时记为3，以此类推，一直数到，同时按下停表，停表的显示时间为。你选择哪位同学的实验方法，并写出对应的单摆的周期表达式：    。
    （2）在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，所使用的电流表内阻约为几欧，电压表的内阻约为十几千欧。实验中得到了8组数据，在图甲所示的电流一电压（I—U）坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。
    ①请你判断实验电路的连接方式，根据你的判断在虚线框中画出实验电路图，并在图乙中连线使之为实验电路。


    ②根据图甲，可确定小灯泡的功率P与U2和I2的关系，下列示意图中正确的是  。

    ③将被测小灯泡与一定值电阻R和电源串联成如图丙所示的电路。电源的电动势为6．0V，内阻为1．0Ω。现测得电路中的电流为0．40A，则定值电阻R所消耗的电功率为W             。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    如图所示，两个质量各为m1、m2的小物块A和B, 分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端, 已知m1>m2. 现要利用此装置验证机械能守恒定律。

    （1）若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量, 则需要测量的物理量有_________.(在横线上填入选项前的编号)
    ①物块的质量m1、m2；
    ②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；
    ③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；
    ④绳子的长度。
    （2）为提高实验结果的准确程度, 某小组同学对此实验提出以下建议：
    ①绳的质量要轻；
    ②在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；
    ③尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃
    ④两个物块的质量之差要尽可能小。
    以上建议中确实对提高准确度有作用的是____________。（在横线上填入选项前的编号）
    （3）写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议：_________________________________________________________________________。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

    （6分）在“用单摆测重力加速度”的实验中，
    （1）某同学的操作步骤为：
    a．取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上
    b．用米尺量得细线长度l
    c．在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球
    d．用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期T＝t/n
    e．用公式计算重力加速度
    按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比     （选填“偏大”、“相同”或“偏小”）。
    （2）已知单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为，式中T0为摆角趋近于0°时的周期，a为常数。为了用图像法验证该关系式，需要测量的物理量有                ；若某同学在实验中得到了如图所示的图线，则图像中的横轴表示          。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    某同学要测量圆柱体的电阻率。他先用20分度的游标卡尺和螺旋测微器测量其长度和直径，如下图甲、乙。由图可知其长度为          cm，直径为          mm。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    在“用单摆测定重力加速度”的实验中：
    （1）在测定单摆摆长时，下列操作正确的是__________。
    A．装好单摆，抓住摆球，用力拉紧，测出摆线的悬点到摆球球心之间的距离
    B．让单摆自由下垂，测出摆线长度再加摆球直径
    C．取下摆线，测出摆线长度后再加上摆球半径
    D．测出小球直径，把单摆固定后，让小球自然下垂，用刻度尺量出摆线的长度，再加上小球半径
    （2）两个同学利用假期分别去参观北京大学和香港大学的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，它们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2～L图象，如图甲所示。在北京大学的同学所测实验结果对应的图线是________(选填“A”或“B”)。另外，在香港大学的同学绘制了在同一地点做的两种单摆的振动图象，如图乙所示，则两单摆摆长之比=__________。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中，下列器材中必要的是（    ）
    A．重物B．纸带C．天平D．电源

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