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    2．在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如图1．其中O是起点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个实际点．该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中（单位cm）．（相关计算均保留3位有效数字，重锤质量用m表示）．

    ①这三个数据中不符合有效数字读数要求的是OC．
    ②该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，则该段重锤重力势能的减少量为1.22mJ，而动能的增加量为1.20mJ．（保留到小数点后两位）
    ③另一位同学根据同一条纸带，同一组数据，也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，不过他数了一下：从打点计时器打下的第一个点O数起，图2中的B是打点计时器打下的第9个点．因此他用t=8T，vB=gt计算跟B点对应的物体的瞬时速度，这样验证时的系统误差总是使重力势能的减少量小于动能的增加量（选填“大于”，“小于”，“等于”），原因是v是按照自由落体运动计算的，对应的下落高度比实际测得的高度要大．

    分析 （1）毫米刻度尺最小刻度是1mm，所以需要估读到下一位．
    （2）动能的增加量：$\frac{1}{2}$mv2，势能的减小量：mgh；
    （3）根据运动学公式，结合动能与重力势能表达式，即可分析求解．

    解答 解：（1）毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位．
    这三个数据中不符合有效数字读数要求的是OC段：15.7，应记作15.70cm．
    （2）重力势能减小量△Ep=mgh=9.8×0.1242m J=1.22mJ
    中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小：
    vB=$\frac{{s}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.1570-0.0951}{2×0.02}$=1.55m/s
    EkB=$\frac{1}{2}$m${v}_{B}^{2}$=$\frac{1}{2}×m×1.5{5}^{2}$=1.20mJ
    （3）EkB=$\frac{1}{2}$m${v}_{B}^{2}$=$\frac{1}{2}$m（9.8×0.02×8）2=1.23mJ
    即：重力势能的减少量小于动能的增加量，
    原因是：v是按照自由落体计算的，实际运动不是自由落体运动，有阻力，对应的下落高度比实际测得的高度要大．
    故答案为：（1）OC；
    （2）1.22mJ；1.20mJ；
    （3）小于，v是按照自由落体运动计算的，对应的下落高度比实际测得的高度要大．

    点评 正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤、所测数据等，会起到事半功倍的效果；同时考查有关物理量的数值计算问题，并注意答案中必须明确写出数值和单位，最后理解实验验证与理论推理的区别．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    7．质量相同的物体分别放在光滑和粗糙的水平面上，如图所示，用相同的水平力F，使物体沿各自水平面运动相同的位移．水平力F在光滑水平面和粗糙水平面对物体做功分别为W1和W2，则W1和W2的关系是（　　）
    A．W1一定等于W2B．W1一定大于W2C．W1可能小于W2D．W1可能大于W2

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．如图所示，有一用两根绝缘细绳悬挂在磁场中的直导线，质量为m，长度为L，磁场磁感应强度大小为B，方向竖直向下，当给直导线通一横电流时，直导线向纸面外摆动，最大摆角为60°，则通入的电流（　　）
    A．大小为$\frac{\sqrt{3}mg}{3BL}$，方向由左向右B．大小为$\frac{\sqrt{3}mg}{BL}$，方向由左向右
    C．大小为$\frac{\sqrt{3}mg}{3BL}$，方向由右向左D．大小为$\frac{\sqrt{3}mg}{BL}$，方向由右向左

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    10．如图所示为两个非门和一个或门组成的复合门电路，请在下表中填写该门电路的真值表．
    输入输出
    ABY
    001 
    011 
    101 
    1 10

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    17．如图所示中A、B、C、D是4种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯泡相同，且都是“220V，40W”，当灯泡所消耗的功率都调到20W时，哪种台灯消耗的功率最小？（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．如图所示方框内有三个电学元件，用多用电表电压挡测量a、b、c、d任意两点间的电压均为零．用欧姆挡测量：
    （1）红表笔接a，黑表笔接b测出一定电阻值；
    （2）红表笔接a，黑表笔接d测出的电阻值比（1）中测到的电阻值大；
    （3）红表笔接b，黑表笔接a欧姆表指针几乎不偏转；
    （4）红表笔接c、黑表笔接d和红表笔接d、黑表笔接c测出的电阻值相同；
    （5）b、c之间，不管表笔如何，测到的电阻均为零．
    请画出方框内的电路．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    14．在赤道上某处有一支沿竖直方向安置的避雷针，当带有负电的乌云经过避雷针上方时，避雷针开始放电形成瞬间电流，此时地磁场对避雷针的作用力的方向为（　　）
    A．向东B．向南C．向西D．向北

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    11．在用单摆测定重力加速度实验中：
    （1）为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的哪些？将你所选用的器材前的字母填在横线上ACEH．
    A．长1m左右的细绳；  B．长30cm左右的细绳；
    C．直径2cm的铝球；   D．直径2cm的铁球；
    E．秒表； F．时钟；       G．最小分度值是1cm的直尺；
    H．最小分度值是1mm的直尺．
    （2）某同学在利用单摆测重力加速度的实验中，测出多组摆长L与周期T的数据，根据实验数据，作出了T2-L的关系图象如图所示，根据图中数据，可算出重力加速度的值为9.86m/s2（取π2=9.86，结果保留三位有效数字）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    12．在验证机械能守恒的实验中，选用自由下落重物的质量为m，现得到一条点迹清晰的纸带，如图所示．把第一个点记作O点（速度可认为零），另选三个相邻的点A、B、C作为计数点，相邻两计数点的时间间隔为T．测得B到O的距离为h，A到B距离为h1，B到C的距离为h2，重力加速度用g表示．则从起始点O到打点计时器打下B点的过程中，重物重力势能减少量△EP=mgh，重物动能增加量△EK=$\frac{m（{h}_{1}+{h}_{2}）^{2}}{8{T}^{2}}$（△EP和△EK分别用m、h、h1、h2、T表示）．通过比较△EP和△EK的大小验证机械能是否守恒．

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