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    在“验证机械能守恒定律”的实验中，采用重物自由下落的方法．若实验中 所用重物，质量m=1kg，打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.80m/s2，量得纸带上打出的连续A、B、C到第一个点O点的距离如图所示，分别为3.13cm、4.94cm、7.01cm．那么

    （1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度=
    0.97
    0.97
    m/s；
    （2）从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是
    0.48
    0.48
     J，此过程中物体动能的增加量=
    0.47
    0.47
     J；
    （3）通过计算，数值上重力势能的减少量
    ＞
    ＞
    动能的增加量（填“＞”、“=”或“＜”），这是因为
    纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力
    纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力
    （所有计算结果均保留两位有效数字）．
    分析：纸带实验中，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，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．
    由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力，重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量．
    解答：解：（1）利用匀变速直线运动的推论
    vB=
    xAC
    2t
    =
    0.0701-0.0313
    0.04
    =0.97m/s
    （2）重物由B点运动到C点时，重物的重力势能的减少量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.0494 J=0.48J．
    EkB=
    1
    2
    mvB2    =0.47J
    （3）由（2）可知，重力势能的减少量＞动能的增加量，原因是纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力．
    故答案为：0.97；   0.48；    0.47；＞；纸带与打点计时器间有摩擦阻力，或存在空气阻力
    点评：运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题．
    要注意单位的换算．
    要知道重物带动纸带下落过程中能量转化的过程和能量守恒．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （1）现行高中物理教材的学生实验中，提供了重锤线的是
    AC
    AC

    A、研究平抛物体的运动    B、验证机械能守恒定律
    C、验证动量守恒定        D、用单摆测定重力加速度
    （2）在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中：若打点计时器所接交流电的频率为50赫兹，甲、乙两条实验纸带，如图1所示，应选
    甲
    甲
    纸带好．若已测得点2到4间距离为s1，点0到3间距离为s2，打点周期为T，验证重物开始下落到打点计时器打下点3这段时间内机械能守恒，s1、s2和T应满足的关系为T=
    S1
    2
    		2gS2
    S1
    2
    		2gS2
    ．

    （3）影响物质材料电阻率的因素很多．一般金属材料的电阻率随温度的升高增大，而半导体材料的电阻率则随温度的升高而减小．某校研究性学习小组为了研究某种导电材料的导电特性，他们用该种材料制作成电阻值较小的线状元件z做实验，所用电压表的量程为3V，电流表的量程为3A，测得元件Z中的电流与相应电压的9组数据标在I-U图上．
    ①他们进行实验应选用的实物电路图是图2中的
    C
    C
    ．

    ②在交流评价过程中某同学提出，有2组实验数据存在明显的错误，你认为是
    C、D
    C、D
    （只需填上与该数据对应的点O、A、B…）
    ③请在图3上画出元件Z的伏安特性曲线，判断元件Z是
    半导体
    半导体
    材料（“金属”或“半导体”）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2010?成都二模）（1）在验证“机械能守恒定率”的试验中：
    ①下面叙述正确的是
    AB
    AB
    （填序号字母）
    A．选用的重物的体积应当小一些
    B．操作时应先通电再释放纸带
    C．应该选用点迹清晰，且第一、二两点间的距离接近2mm的纸带进行分析
    D．电磁打点计时器都应接在电压为20V的交流电源上
    ②实验室有下列器材可供选用：铁架台，电磁打点计时器（包括复写纸），纸带，停表，低压交流电源（带开关），导线，天平，刻度尺．
    其中不必要的器材有
    停表，天平
    停表，天平
    ；缺少的器材是
    重物
    重物
    ．
    （2）某同学想测某个电阻的电阻值Rx（约为130Ω），为此他找来下列器材：
    A．电流E：电动势约为1.5V，内阻可忽略不计
    B．电流表A1：量程为0～10mA，内电阻r1=10Ω
    C．电流表A2：量程为0～20mA电阻r2约为5Ω
    D．定值电阻R0：阻值R0=90Ω
    E．滑动变阻器R1：最大阻值为20Ω
    F．滑动变阻器R2：最大阻值为1000Ω
    G．单刀单掷开关S，导线若干
    ①该同学的设计思路是：先将其中一只电流表改装成电压表，然后利用伏安法测出Rx．为了尽量准确的测出Rx的阻值，请你根据找到的器材和该同学的设计思路，在虚线框内画出实验电路图，并标出器材符号．
    ②你所选用的滑动变阻器是
    R1
    R1
    （填器材序号字母或器材符号）．
    ③若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则Rx的表达式为：Rx=
    I1(R0+r1)
    I2-I1
    I1(R0+r1)
    I2-I1
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某实验小组想利用图（甲）所示的单摆装置来验正机械能守恒定，但需要先测定当地的重力加速度．他们从实验室找来了如图（乙）所示的实验器材．
    （1）在测量当地的重力加速度时，除器材a、c外，还应选择的器材有
     
    （填器材下的字母）．若测量过程中悬点松动，则测出的重力加速度
     
    真实重力加速度（填“大于、等于或小于”）．
    （2）用游标卡尺测量摆球的直径时读数如图所示，则小球的直径为
     
     cm．
    （3）重力加速度测出后，继续验证摆球的机械能是否守恒，需要的器材有
     
    （填器材下的字母）．取最低点D处为零势面，横坐标h为小球离最低点的高度，纵坐标E为小球的动能或势能（m为小球的质量）．推据记录的实验数据，处理后得到图（丙）所示的实验图象，经分析后可以得出的结论是：
     
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    科目：高中物理 来源：2012年浙江省温州市高考物理适应性训练（二）（解析版） 题型：解答题

    某实验小组想利用图（甲）所示的单摆装置来验正机械能守恒定，但需要先测定当地的重力加速度．他们从实验室找来了如图（乙）所示的实验器材．
    （1）在测量当地的重力加速度时，除器材a、c外，还应选择的器材有______（填器材下的字母）．若测量过程中悬点松动，则测出的重力加速度______真实重力加速度（填“大于、等于或小于”）．
    （2）用游标卡尺测量摆球的直径时读数如图所示，则小球的直径为______ cm．
    （3）重力加速度测出后，继续验证摆球的机械能是否守恒，需要的器材有______（填器材下的字母）．取最低点D处为零势面，横坐标h为小球离最低点的高度，纵坐标E为小球的动能或势能（m为小球的质量）．推据记录的实验数据，处理后得到图（丙）所示的实验图象，经分析后可以得出的结论是：______．

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