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8.(1)如图1所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置.关于这一实验,下列说法中正确的是D
A.打点计时器应接直流电源     
B.应先释放纸带,后接通电源打点
C.需使用秒表测出重物下落的时间
D.测出纸带上两点迹间的距离,可知重物相应的下落高度
(2)在用电火花计时器(或电磁打点计时器)研究匀变速直线运动的实验中,某同学打出了一条纸带(如图2).已知计时器打点的时间间隔为0.02s,他按打点先后顺序每5个点取1个计数点,得到了O、A、B、C、D等几个计数点,如图所示,则相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s.用刻度尺量得OA=1.50cm、AB=1.90cm、BC=2.30cm、CD=2.70cm.由此可知,纸带做匀加速运动(选填“匀加速”或“匀减速”),打C点时纸带的速度大小为0.25m/s.

分析 正确解答本题需要掌握:理解该实验的实验原理,需要测量的数据等;明确打点计时器的使用;理解实验中的注意事项以及如何进行数据处理;对于任何实验注意从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚.
根据纸带上相邻点的距离间隔判断小车的运动情况,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小.

解答 解:(1)A、打点计时器应接交流电源,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、我们可以通过打点计时器计算时间,不需要秒表,故C错误;
D、测出纸带上两点迹间的距离,可知重物相应的下落高度,故D正确.
故选:D.
(2)他按打点先后顺序每5个点取1个计数点,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,
纸带上相邻计数点的距离在增大,而且相邻计数点的距离之差不变,所以纸带做匀加速运动.
利用匀变速直线运动的推论得:
vC=$\frac{0.023+0.027}{2×0.1}$=0.25m/s
故答案为:(1)D
(2)0.1;匀加速;0.25

点评 对于基础实验要从实验原理出发去理解,要亲自动手实验,深刻体会实验的具体操作,不能单凭记忆去理解实验.
要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

18.下列叙述中,符合历史事实的是(  )
A.汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子
B.卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究发现了质子
C.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究发现了原子的核式结构
D.查德威克发现了中子并测出了中子的质量

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

19.采用重物自由下落的方法来验证机械能守恒定律:(g取10m/s2
(1)用公式$\frac{1}{2}$mv2时对纸带上起点的要求是所选择的纸带第1、2两点间距应接近2mm.
(2)若实验中所用重锤质量m=1kg,打点纸带如图所示,打点时间间隔为0.02s,则记录B点时,重锤的速度vB=0.59m/s(计算结果保留二位有效数字),重锤动能EkB=0.174J(计算结果保留三位有效数字),从开始下落起至B点,重锤的重力势能减少量是0.176J(计算结果保留三位有效数字),因此可以得出的结论是在误差允许范围内,重物下落的机械能守恒.

(3)即使在实验操作规范,数据测量及数据处理很准确的前提下,该实验求得的△EP也一定略大于△Ek(填大于或小于),这是实验存在系统误差的必然结果,该系统误差产生的主要原因是重锤下落时受到空气阻力以及纸带受到打点计时器的阻力作用,重锤机械能减小..
(4)根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落的距离h,则以$\frac{{v}^{2}}{2}$为纵轴,以h为横轴画出的图线应是图中的C.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

16.在电能的输送过程中,若输送的电功率一定、输电线电阻一定时,对于在输电线上损失的电功率有如下四种判断,其中正确的是(  )
A.损失的电功率与输送电线上电压降成正比
B.损失的电功率与输送电压成正比
C.损失的电功率与输送电线上电压降的平方成正比
D.损失的电功率与输送电压的平方成正比

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

3.某同学测量一只未知阻值的电阻
(1)他先用多用电表进行测量,按照正确的步骤操作后,测量的结果如图甲所示.请你读出其阻值大小为1000Ω.为了使多用电表测量的结果更准确,该同学接着应该换用×100挡,并重新调零后再测量.
(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,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电阻,请你完成其余的连线(三根线).
(3)该同学按照“伏安法”测量电阻的要求连接好图乙电路后,测得的电阻值将大于(填“大于”、“小于”或“等于”)被测电阻的实际阻值.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

13.(1)利用重锤的自由下落验证机械能守恒定律,下面哪些测量工具是必需的?C.
A.天平    B.4~6V的低压直流电源   C.刻度尺    D.停表
(2)在使用重锤和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,选定了一条较为理想的纸带,如图所示,“0”为起始点,以后纸带上所打的各点依次记为1、2、3….测得重锤从开始运动到各时刻下落的高度分别是s1、s2、s3…,则重物由“0”点运动到“4”点,重力势能减少量的表达式为mgs4,动能增量的表达式为$\frac{{m{(s}_{5}{-s}_{3})}^{2}}{{8T}^{2}}$(重锤质量为m,打点计时器的打点周期为T),实验结果发现动能增量总小于(填“大于”、“等于”或“小于”)重力势能的减少量,主要的原因是重锤下落过程受到阻力作用.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

20.用220V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电,变压器输出电压是110V,通过负载的电流图象如图所示,则(  )
A.变压器输入功率约为7.9W
B.输出电压的最大值是110V
C.变压器原、副线圈匝数比是1:2
D.负载电流的函数表达式i=0.05 sin (100πt)A

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

17.在验证“机械能守恒”实验中,一同学进行如下操作:
①将打点计时器水平地固定在铁架台上
②将长约0.5m的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器.用手提着纸带,使重物静止在靠近打点计时器的地方
③先松开纸带,后接通电源,让重物自由下落,计时器就在纸带上打下一系列的点
④换几条纸带,重做上面的实验
⑤在打出的纸带中挑选第一、二两点间距接近2mm,且点迹清楚的纸带进行测量,先记下O点的位置,依次再取四个计数点A、B、C、D.求出相应位置对应的速度及其下落的高度
⑥将测量数据及计算结果填入自己设计的表格中
⑦根据以上测得数据计算相应的$\frac{1}{2}$v2和ghn的值.验证机械能守恒定律
(1)以上操作有错误的是①③;
(2)实验中选出一条纸带如图所示.其中O点为起始点,A、B、C、D为四个计数点,打点计时器所选用电源是频率为50Hz的交流电,用最小刻度为1mm的刻度尺,测得OA=11.13cm,OB=17.69cm,OC=25.90cm.在计数点A和B之间,B和C之间各还有一个点,重锤的质量为m=1.5kg,根据以上数据,当打点到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了2.60J,这时它的动能是2.57J;(g取9.8m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

18.质量为m的物体在竖直向上的恒定拉力F作用下,以加速度a=$\frac{g}{3}$匀加速上升h的过程中,下列判断正确的是(  )
A.恒定拉力的大小F=$\frac{mg}{3}$B.物体的机械能增加了$\frac{mgh}{3}$
C.物体的动能增大了$\frac{mgh}{3}$D.物体的重力势能增大了$\frac{mgh}{3}$

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