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为了验证机械能守恒定律,某同学在墙壁上固定了竖直的标尺,让小钢球在标尺附近无初速释放,然后启动数码相机的连拍功能,得到了如右图所示的照片。已知相机连拍频率为10张/秒,标尺的单位为cm,当地重力加速度为9.8m/s2

① 为了获得钢球在B位置的动能,需要求得经B位置时的速度vB,下列求法中正确的是         (填序号),其中T为连拍相邻两张照片的时间间隔。
A.vB = gT    B.vB =   C.vB =
② 运用正确的方法可得钢球在D位置的速度vD =        m/s(取三位有效数字);
③ 若要验证钢球在B、D间两点的机械能是否相等,除测定vB、vD外还需测量的物理量及符号是_________________________________;需验证的等式是__________________________________。造成本实验产生系统误差的原因是____________________。
①C ②  ③BD之间的高度  空气阻力做功

试题分析:①钢球无初速释放,自由落体运动,匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于平均速度,所以,无法确定拍下A照片时钢球是否已经下落一段时间,选项AB错。
②根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于平均速度求得D位置的速度
③要验证机械能守恒,即减少的重力势能和增加的动能是否相等,从B点到D点,增加的动能,减少的重力势能,要验证他们是否相等,质量m可以约去,不需要测量,但是BD间的高度必须测量。只要验证就可说明机械能守恒。本实验中没有考虑空气阻力做功,所以有系统误差。
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

某同学用如图所示装置验证“质量一定时,物体的加速度与外力的关系”,他将光电门固定在气垫导轨上的某点B处,用细线拴住重力为F的钩码绕过定滑轮拉滑块,滑块从导轨上的A点由静止释放,测出AB间的距离及遮光条的宽度,记录遮光条通过光电门的挡光时间t。通过改变钩码的个数,仍让滑块从同一位置A由静止释放,重复上述实验,记录数据如下表所示:

①请在答题卡的坐标图上作出图线;
②据图象得出的结论是                     
③若AB间的距离为x,遮光条的宽度为d,推导出加速度a与的关系式     ;所以质量一定时,物体的加速度与外力的关系是             。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(7分)小明同学在学完力的合成与分解后,想在家里做实验验证力的平行四边形定则.他从学校的实验室里借来两个弹簧测力计,按如下步骤进行实验.

A.在墙上贴一张白纸.
B.在一个弹簧测力计的下端悬挂一装水的水瓶,记下静止时弹簧测力计的读数F.
C.将一根大约30 cm长的细线从水瓶的绳套中穿过,再将细线两端拴在两个弹簧测力计的挂钩上.在靠近白纸处用手对称地拉开细线,使水瓶仍静止,且两个弹簧测力计的读数相等,在白纸上记下细线的方向和弹簧测力计的读数,如图甲所示.
D.在白纸上按一定标度作出两个弹簧测力计的弹力的图示,如图乙所示,根据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F′.(要求在答题卷图乙中作力的图示,求合力F′)
(1)本实验采用的科学方法是______(填字母代号).(2分)
A.理想实验法  B.等效替代法
C.控制变量法  D.建立物理模型法
(2)在步骤C中,弹簧测力计的读数为________ N.(1分)
(3)在步骤D中,合力F′=__________ N.(含作图3分)
(4)若____________,就可以验证力的平行四边形定则(1分).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比,即F = kx,k的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关。理论与实验都表明,其中Y是由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量。
①在国际单位中,杨氏模量Y的单位应该是    
A.NB.mC.N/mD.N/m2
②某同学通过实验测得该橡皮筋的一些数据,做出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图所示。由图像
可求得该橡皮筋的劲度系数k =      N/m 。

③若该橡皮筋的原长是10.0cm,面积是1.0mm2,则该橡皮筋的杨氏模量Y的大小是       (保留两位有效数字)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点.

(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算得加速度a=________(保留三位有效数字).

(2)回答下列两个问题:
①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有________.(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度lB.木板的质量m1
C.滑块的质量m2D.托盘和砝码的总质量m3
E.滑块运动的时间t
②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是______________________.
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=________(用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).与真实值相比,测量的动摩擦因数________(填“偏大”或“偏小”).写出支持你的看法的一个论据:_____________________________.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(6分)用图甲所示的装置利用打点计时器进行探究动能定理的实验,实验时测得小车的质量为,木板的倾角为。实验过程中,选出一条比较清晰的纸带,用直尺测得各点与A点间的距离如图乙所示:AB=;AC=;AD=;AE=。已知打点计时器打点的周期为T,重力加速度为g,小车与斜面间摩擦可忽略不计。那么打D点时小车的瞬时速度为           ;取纸带上的BD段进行研究,合外力做的功为         ,小车动能的改变量为               

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

甲图中游标卡尺读数_____mm,乙图中螺旋测微器读数_____cm。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(8分)图甲是“验证力的平行四边形定则”的实验装置.请完成实验操作与记录:
①将弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线ac挂一重物G,如图虚线所示,记录:
测力计A 的读数F0
②用弹簧测力计B的挂钩拉另一细线的b端,该细线的另一端系在细线ac上的O点处,手持测力计B保持水平方向缓慢向左拉,到达如图所示位置,记录:O点的位置、                                            和细线Oc的方向.
③某同学已作出FA、FB和FA、FB的实际合力F′的图示,请在图乙中作出FA、FB的理论合力F的图示,比较F′和F的大小和方向,可以得出结论:__________________________________.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

验证“机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法(g=9.8m/s2):每空2分,共18分
(1)通过验证来验证机械能守恒定律时,对纸带上起点的要求是____________;为此,所选择纸带的第一、二两点间距应接近______________。
(2)若实验中所用重锤质量m=1kg,打点纸带如图所示,所用电压频率为50Hz,则打点时间间隔为____________,则记录B点时,重锤的速度=_______________,重锤动能=_______________。从开始下落起至B点,重锤的重力势能减少量是______________,因此可得出的结论是:___________________________。(结果保留2位有效数字)

(3)根据纸带算出相关各点的速度,量出下落距离h,则以为纵轴,画出的图像应是图5中的__________,图线的斜率表示_________。

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