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    用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，有输出电压为6V、频率为50Hz的交流电和输出电压为6V的直流电两种。质量为0.300kg的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。（g取9.8m/s2）

    下面列举了该实验的几个操作步骤：
    A．按照图示的装置安装器件；
    B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
    C．松开手释放纸带，然后接通电源开关，打出一条纸带；
    D．测量纸带上某些点间的距离；
    E．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
    （1）其中没有必要进行的或者操作不当的步骤，请将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因。答：                                               
    （2）实验中得到如图所示的纸带，根据纸带可计算得知，重锤从B点到D点过程中重力势能减少量等于           J，动能增加量等于         J。（结果保留三位有效数字）

    （3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加量，其原因主要是                。
    （1）   B：打点计时器应该使用交流电，C：应该先通电再释放纸带  
    （2）  0.271J （ 0.269～0.275算正确 ）      0.264J  ( 0.261～0.267算正确 ) 
    （3）  实验过程中存在摩擦阻力 

    试题分析：（1）步骤B是错误的:打点计时器使用的是交流电源，因此应该接到电源的交流输出端；步骤C是错误的：本实验要记录重锤运动的全部信息，所以要先接通电源，待打点稳定后再释放纸带。
    （2）重力势能减小量为mgh带入数值即可，求动能增大可先通过求CE间的平均速度求得D点速度，再由动能公式求动能增大的值
    （3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加量，其原因主要是实验过程中存在摩擦阻力
    点评：纸带问题的处理是力学实验中常见的问题．我们可以纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．
    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：实验题

    (1)在“研究求合力的方法”实验中，需要将橡皮筋的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳，细绳的一端都有绳套。实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉像皮筋，用两个弹簧测力计把橡皮筋的另一端拉到某一确定的O点，以下操作中错误的是         。
    A．同一次实验过程中，O点位置允许变动
    B．实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度
    C．实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮筋另一端拉到O点
    D．实验中，橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上
    (2)在实验中，使b弹簧秤按图所示位置开始顺时针缓慢转动，在这过程中保持O点位置不变和a弹簧秤的拉伸方向不变。则在整个过程中，关于a、b弹簧秤的读数变化正确的是                

    A．a增大、b减小            B．a减小、b增大
    C．a减小、b先增大后减小    D．a减小、b先减小后增大

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    (1)下面是通过描点法画小球平抛运动轨迹的一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上                                                。
    A．通过调节使斜槽的末端切线保持水平
    B．每次释放小球的位置必须相同
    C．记录小球位置用的凹槽每次必须严格等距离下降
    D．每次必须由静止释放小球
    E．小球运动时不应与木板上的白纸相接触
    F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
    (2)某学生在实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，A为物体运动一段时间后的位置，如图所示，则该小球做平抛运动的初速度为     m/s.（g=10m/s2)

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    （4分）在验证平行四边形定则实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个测力计把橡皮条的另一端拉到同一确定的O点。以下操作中错误的有        （    ）
    A．同一实验过程中，O点位置可以移动
    B．实验中，测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对测力计刻度
    C．实验中，先将一个测力计沿某一方向拉到最大量程，然后只需调整另一测力计的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点
    D．实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个测力计之间的夹角取900，以便算出合力的大小

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    在测定匀变速直线运动的实验中，打点计时器打出一纸条，每隔四个点选出一个计数点共选出A、B、C、D四个计数点，所用交流电频率为50赫兹，纸带上各点对应尺上的刻度如图所示，则：

    17小题1:如果使用电火花打点计时器，则应使用的电源是：（    ）
    A．4-6伏直流电B．4-6伏交流电
    C．220伏直流电D．220伏交流电
    18小题2:纸带上选出的B、C两点间的时间间隔为：（    ）
    A、0.02s         B、0.08s 
    C、0.1s          D、0.2s
    19小题3:纸带上B点的速度大小为：（     ）
    A．0.064 m/sB．0.15 m/s
    C．0.3m/sD．0.4m/s
    20小题4:纸带记录的匀变速直线运动的加速度大小为：（    ）
    A．0.2 m/s2B．1.4 m/s2
    C．2.0 m/s2D．6.4 m/s2

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    在“探究求合力的方法”的实验中，王同学用了两个量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧秤来测量拉力。实验之前他先检查了弹簧秤，然后进行实验：
    （1）实验前对弹簧秤进行检查，下列哪些检查是必需的？     。
    A．将弹簧秤放在桌面上，进行调零
    B．将弹簧秤竖直放置，进行调零
    C．将弹簧秤用力拉，看是否能达到最大量程
    D．将两只弹簧秤水平互钩对拉，检查两弹簧秤读数是否相同
    （2）实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是__ ____；本实验采用的科学方法是__ __(填“理想实验法”、“等效替代法”或“控制变量法”)。

    （3）在实验之余，王同学又将两个完全相同的弹簧秤竖直互钩对挂，如图所示，则上面弹簧秤的[读数F1与下面弹簧秤的读数F2的大小关系正确的是    。

    A．F1＞F2       B．F1=F2       C．F1＜F2     D．不能确定

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    在做“测定金属电阻率”的实验中，待测金属的阻值约为5Ω.
    (1)某同学先通过游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度，读出下图中的示数，游标卡尺所示的金属圆片的直径的测量值为________cm，螺旋测微器所示的金属圆片的厚度的测量值为________mm.

    (2)实验室准备用来测量该电阻值的实验器材有：
    电压表 (量程0～3 V，内电阻约15kΩ)；
    电压表(量程0～15 V，内电阻约75 kΩ)；
    电流表(量程0～3A，内电阻约0.2Ω)；
    电流表(量程0～600 mA，内电阻约3 Ω)；
    滑动变阻器R(最大阻值为100 Ω，额定电流为0.6 A)；
    直流电源、电池组E(电动势为3V、内电阻约为0.3 Ω)；
    开关及导线若干
    为了实验能正常进行，减少测量误差，实验要求电表读数从零开始变化，并能多测几组电流、电压值，以便画出电流—电压的关系图线，则
    (ⅰ) 电压表应选用________(填实验器材的代号)
    (ⅱ) 电流表应选用________(填实验器材的代号)．
    (ⅲ)甲、乙、丙、丁四个电路图中符合要求的电路图是________图．

    (3)这位同学在一次测量时，电流表、电压表的示数如图所示．由图中电流表、电压表的读数可计算出待测金属的电阻为________Ω. （结果精确到小数点后一位）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及质量m间关系的卖验。图(a)为实验装置简图，A为小车,B为打点计时器，C为装有砂的砂桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力，小车运动加速度a可由纸带上点求得。

    (1) 图(b)为某次实验得到的纸带(交流电的频率为50Hz)，由图中数据求出小车加速度值为___m/s2；
    (2) 保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如表中所示，根据表中数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系，并作出图线；从图线中得到F不变时小车加速度a与质量m间定量关系是________。

    (3)保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图(c)，该图线不通过原点,明显超出偶然误差范围，其主要原因是________。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    （10分）某同学在“用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度”实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，并在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，相邻的两个计数点间均有4个点未画出。其相邻计数点间的距离如图所示，打点计时器使用的是50Hz的交流电。根据纸带回答下列问题：

    （1）计时器打下从A到G这一段小车的平均速度为           m/s.
    （2）计时器打下B点时的瞬时速度为     m/s.这一段小车的加速度为    m/s2（以上结果全部保留两位有效数字）

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