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    如图1所示，某同学在“验证机械能守恒定律”的实验中，用质量m=0.50kg的重物拖着纸带由静止开始下落，在下落过程中，电火花计时器在纸带上打出一系列的点．重复几次实验后，选出一条点迹清晰的纸带．在纸带上选取三个相邻的计数点A、B和C，相邻计数点间的时间间隔T=0.08s，O恰好为重物开始下落时记录的点，各计数点到O点的距离如图2所示，当地的重力加速度g取9.80m/s2．求：
    （1）电火花计时器记录计数点B时，重物下落的速度vB（结果保留3位有效数字）；
    （2）电火花计时器从记录计数点O到记录计数点B的过程中，重物重力势能的减少量值△Ep和动能的增加量△Ek（结果保留3位有效数字）．
    （3）由计算结果得到什么结论？产生误差的主要原因是什么？怎样可以尽量减小误差？
    分析：（1）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；
    （2）根据所求速度可以求出动能，根据重力做功和重力势能的关系可以求出势能减小量；
    （3）该实验的主要误差来自阻力影响，根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值
    解答：解：（1）重锤下落的速度vB为：
    vB=
    s
    t
    =
    sOC-sOA
    2t
    ═2.22 m/s 
    答：重物下落的速度vB=2.22m/s．
    （2）重物重力势能的减少量为：
    △Ep=mghOB=0.5×9.8×25.92×10-2J=1.27 J
    动能的增加量为：△Ek=
    1
    2
    m
    v
    2
    B
    =1.23J
    答：重物重力势能的减少量值△Ep=1.27J，动能的增加量△Ek=1.23J．
    （3）实验结论：在误差允许范围内，重物减少的重力势能等于重物增加的动能．
    误差的主要原因：在实验中，重物下落过程中空气阻力和纸带受到的摩擦力作用，损耗了一部分机械能．（另外：“长度测量不准”等）
    尽量减小误差的方法：选用质量较大的重物等．
    答：见解析．
    点评：纸带问题的处理时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： 题型：阅读理解

    （1）如图1所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中s1=5.12cm，s2=5.74cm，s3=6.14cm，s4=7.05cm，s5=7.68cm，s6=8.33cm、则打F点时小车的瞬时速度的大小是
    0.80
    0.80
    m/s，加速度大小是
    0.64
    0.64
    m/s2．（计算结果保留两位有效数字）

    （2）有人说矿区的重力加速度偏大，某同学“用单摆测定重力加速度”的实验探究该问题．他用最小分度为毫米的米尺测得摆线的长度为800.0mm，用游标为10分度的卡尺测得摆球的直径如图2所示，摆球的直径为
    20.2
    20.2
    mm．他把摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放，使单摆在竖直平面内摆动，当摆动稳定后，在摆球通过平衡位置时启动秒表，并数下“0”，直到摆球第30次同向通过平衡位置时按停秒表，秒表读数如图3所示，读出所经历的时间t，则单摆的周期为
    1.80
    1.80
    s，该实验测得当地的重力加速度为
    9.86
    9.86
    m/s2．（保留3位有效数字）

    （3）在测定金属电阻率的实验中，用伏安法测量一个约100Ω电阻丝，可用的仪器：电流表（量程0～30mA，内阻50Ω）、电压表（量程0～3V，内阻5kΩ）、滑动变阻器（最大阻值20Ω）、电源（电动势4V，内阻忽略不计）、开关和导线若干．
    ①请将你设计的实验电路图画在方框中．
    ②根据设计的电路图，将下图中的实物连接成实验用的电路．
    ③为了完成整个实验，除你在电路中已画出的器材外，还需要测量接入电路中的电阻丝长度l的仪器是
    毫米刻度尺
    毫米刻度尺
    ，测量电阻丝直径d的仪器是
    螺旋测微器
    螺旋测微器
    ．
    ④计算电阻率的公式是ρ=
    πUd2
    4IL
    πUd2
    4IL
    ．（用直接测量出的物理量表示）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （1）在“探究速度随时间变化的规律”实验中，小车做匀变速直线运动，记录小车运动的纸带如图1所示．某同学在纸带上共选择7个计数点A、B、C、D、E、F、G，打点计时器每0.02s打一个点，相邻两个计数点之间还有4个点没有画出．他量得各点到A点的距离如图1所示．则：

    ①本实验中所使用的交流电源的频率为
    50
    50
    Hz；
    ②打B点时小车的速度vB=
    0.25
    0.25
    m/s，BE间的平均速度
    .
    		V
    BE    =
    0.40
    0.40
    m/s．
    ③纸带的加速度a=
    1.00
    1.00
    m/s2．（计算结果保留小数点后两位）．
    （2）某同学用如图2所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M．弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白 记录O点的位置和拉线的方向．
    ①本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为
    3.6
    3.6
    N．
    ②下列不必要的实验要求是
    D
    D
    ．（请填写选项前对应的字母）
    （A）应测量重物M所受的重力
    （B）弹簧测力计应在使用前校零
    （C）拉线方向应与木板平面平行
    （D）改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）如图1所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa′和bb′．O为直线AO与aa′的交点．在直线OA上竖直地插上P1、P2两枚大头针．
    ①该同学接下来要完成的必要步骤有
     

    A．插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像
    B．插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像
    C．插上大头针P4，使P4仅挡住P3
    D．插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像
    ②过P3、P4作直线交bb′于O′，过O′作垂直于bb′的直线NN′，连接OO′．测量图1中角α和β的大小．则玻璃砖的折射率n=
     
    ．
    ③如图2所示，该同学在实验中将玻璃砖界面aa′和bb′的间距画得过宽．若其他操作正确，则折射率的测量值
     
    准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
    （2）在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学进行了如下操作：
    ①用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度l．再用螺旋测微器测量金属丝的直径D，某次测量结果如图3所示，则这次测量的读数D=
     
    mm．
    ②为了合理选择实验方案和器材，首先使用欧姆表（×1挡）粗测拟接入电路的金属丝的阻值R．欧姆调零后，将表笔分别与金属丝两端连接，某次测量结果如图4所示，则这次测量的读数R=
     
    Ω．
    ③使用电流表和电压表准确测量金属丝的阻值．为了安全、准确、方便地完成实验，除电源（电动势为4V，内阻很小）、待测电阻丝、导线、开关外，电压表应选用
     
    ，电流表应选用
     
    ，滑动变阻器应选用
     
    （选填器材前的字母）．
    A．电压表V2（量程3V，内阻约3kΩ）
    B．电压表V1（量程15V，内阻约15kΩ）
    C．电流表A1（量程600mA，内阻约1Ω）
    D．电流表A2（量程3A，内阻约0.02Ω）
    E．滑动变阻器R1（总阻值10Ω，额定电流2A）       
    F．滑动变阻器R2（总阻值100Ω，额定电流2A）
    ④若采用图5所示的电路测量金属丝的电阻，电压表的左端应与电路中的
     
    点相连（选填“a”或“b”）．若某次测量中，电压表和电流表读数分别为U和I，请用上述直接测量的物理量（D、l、U、I）写出电阻率ρ的计算式：ρ=
     
    ．
    ⑤铜        1.710-8Ω?m钨        5.310-8Ω?m康铜      5.010-7Ω?m锰铜      4.410-7Ω?m镍铬合金  1.110-6Ω?m
    所列的是一些材料在20°C时的电阻率．实验中使用的金属丝是方框中列出的某一种材料．某次实验中，测得金属丝的长度为52.80cm，直径为0.495mm，阻值为2.9Ω．则金属丝的材料为
     
    （选填金属名称）．精英家教网

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （1）如图1所示是某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时得到的物体运动轨迹的一部分，O、a、b、c是运动轨迹上的四点，以O点为坐标原点建立直角坐标系（轨迹和坐标轴上的虚线表示有所省略），a、b、c三点的坐标如图，则小球平抛的初速度v0=
     
    m/s，小球开始做平抛运动时的位置
     
    （选填“是”或“不是”）O点．（g=10m/s2）
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    （2）甲乙两位同学在实验室利用如图2所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，甲同学记录了电流表和A和电压表V1的测量数据，乙同学记录的是电流表和A和电压表V2的测量数据．表格一、表格二分别是测量的数据．
    表格一
    电压表读数/V 1.40 1.31 1.22 1.08 1.00
    电流表读数/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
    表格二
    电压表读数/V 0.19 0.41 0.62 0.79 1.00
    电流表读数/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
    ①用实验数据分别作出R0的U-I图象（如图3）以及电源的U-I图象（如图4）．
    ②根据U-I图象，可以求出定值电阻R0=
     
    Ω，电源电动势E=
     
    V，内电阻r=
     
    Ω．

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