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(1)如图1是通过重物自由下落的实验验证机械能守恒定律.关于本实验下列说法正确的是
BC
BC

A.从实验装置看,该实验可用4-6伏的直流电源
B.用公式
1
2
mv2=mgh
时,要求所选择的纸带第一、二两点间距应接近2mm
C.本实验中不需要测量重物的质量
D.测纸带上某点的速度时,可先测出该点到起点间的时间间隔,利用公式v=gt计算
(2)在做“研究平抛物体的运动”的实验中,
①在固定弧形斜槽时,应注意
斜槽末端的切线水平
斜槽末端的切线水平
;实验中,每次释放小球应注意
使小球从同一位置静止释放
使小球从同一位置静止释放
.另外,为了较准确的描出平抛运动的轨迹,下面列出了一些操作要求,你认为正确的是
AC
AC

A.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直面平行
B.在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O点,作为小球做平抛运动的起点和坐标系的原点
C.为了能尽量多地记录小球的位置,用的X坐标没必要严格地等距离增加
D.将球的位置记录在白纸上后,取下纸,将点依次用线段连接起来
②某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,用如图2所示的装置,将一块平木板钉上复写纸和白纸,竖直立于槽口前某处且和斜槽所在的平面垂直,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞在木板上留下痕迹A;将木板向后移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞在木板上留下痕迹B;又将木板再向后移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,再得到痕迹C.若测得木板每次后移距离x=20.00cm,A、B间距离y1=4.70cm,B、C间距离y2=14.50cm.(g取9.80m/s2
根据以上直接测量的物理量推导出小球初速度的计算公式为v0=
x
g
y2-y1
x
g
y2-y1
(用题中所给字母表示).小球初速度值为
2
2
m/s,从水平抛出到B点的时间为
0.1
0.1
s.
分析:(1)解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项.
该实验是验证机械能守恒定律的实验.因为我们知道自由落体运动只受重力,机械能就守恒.如果把重物的实际运动看成自由落体运动,再运用自由落体的规律求解速度,那么就不需要验证.
(2)保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平,因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,实验要求小球滚下时不能碰到木板平面,避免因摩擦而使运动轨迹改变,最后轨迹应连成平滑的曲线.小球离开导轨后做平抛运动,将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动.根据匀变速直线运动的推论△x=aT2,由y1、y2求出A到B或B到C的时间,再求出初速度.
解答:解:(1)A、该实验可用4-6伏的交流电源,故A错误;
B、用公式
1
2
mv2=mgh
时,说明初速度等于零,所以要求所选择的纸带第一、二两点间距应接近2mm,只有这样第一个点的速度才为零,故B正确;
C、
1
2
mv2=mgh
两边都有质量,可以约去,所以不需要测量,故C正确;
D、如果把重物的实际运动看成自由落体运动,再运用自由落体的规律求解速度,那么就不需要验证,故D错误;
故选BC
(2)保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平,因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度.
A、将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直面平行,防止小球运动过程中碰到木板,故A正确;
B、应以小球在斜槽末端的球心位置作为做平抛运动的起点和坐标原点,故B错误;
C、水平方向做匀速运动,但是没有必要严格地等距离增加,故C正确;
D、轨迹应连成平滑的曲线,而不是用线段连接,故D错误.
故选AC
设时间间隔为t,由x=v0t,y2-y1=gt2,解得:v0=x
g
y2-y1

将x=20.00cm,y1=4.70cm,y2=14.50cm代入求得v0=2m/s
t=0.1s
故答案为:(1)BC  (2)①斜槽末端的切线水平,使小球从同一位置静止释放   A C        ②x
g
y2-y1
,2,0.1
点评:我们做验证实验、探究实验过程中,不能用验证的物理规律和探究的物理结论去求解问题.
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,从而求出动能.
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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验证牛顿第二定律的实验装置示意图.

①平衡小车所受的阻力的操作:
A、取下
砝码
砝码
,把木板不带滑轮的一端垫高;接通打点计时器电源,
轻推
轻推
(填“轻推”或“释放”)小车,让小车拖着纸带运动.
B、如果打出的纸带如图2示,则应
减小
减小
(填“减小”或“增大”)木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹
间隔均匀
间隔均匀
为止.
②某同学得到如图3示的纸带.已知打点计时器电源频率为50Hz. A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点.从图(c)中读出sDG=
3.90
3.90
cm.由此可算出小车的加速度a=
5.00
5.00
m/s2(结果保留三位有效数字).
(2)如图4“验证机械能守恒定律”的实验装置(g取9.8m/s2):

代表符号 x1 x2 x3
数值(cm) 12.16 19.1 27.36
①某次实验打出的某条纸带如图5示,O是纸带静止时打出的点,A、B、C是标出的3个计数点,测出它们到O点的距离分别x1、x2、x3,数据如上表.表中有一个数值记录不规范,代表它的符号为
x2
x2
.由表可知所用刻度尺的最小分度为
1mm
1mm

②已知电源频率是50Hz,利用表中给出的数据求出打B点时重物的速度vB=
1.90
1.90
m/s.(结果保留三位有效数字)
③重物在计数点O到B对应的运动过程中,减小的重力势能为mgx2,增加的动能为
1
2
mvB2
,通过计算发现,mgx2
1
2
mvB2
(选填“>”“<”或“=”),其原因是
纸带与限位孔间有摩擦
纸带与限位孔间有摩擦

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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:阅读理解

(1)如图1所示,在水平放置的光滑金属板中点的正上方有一带正电的点电荷Q,一表面绝缘带正电的金属小球(可视为质点,且不影响原电场)以速度v0在金属板上自左端向右端运动,小球做
匀速直线
匀速直线
运动;受到的电场力做的功为
0
0


(2)某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图2甲所示.在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一宽度为d的遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连.滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图2乙所示的电压U随时间t变化的图象.
①实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图2乙中的△t1
=
=
△t2(选填“>”、“=”或“<”)时,说明气垫导轨已经水平.
②滑块P用细线跨过定滑轮与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图2甲所示位置释放,通过计算机得到如图2乙所示图象,若△t1、△t2、d和m已知,要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒,还应测出的物理量是
滑块的质量
滑块的质量
两光电传感器间距离
两光电传感器间距离

(3)某金属材料制成的电阻Rr阻值随温度变化而变化,为了测量Rr在0到100℃之间的多个温度下的电阻阻值.某同学设计了如图3所示的电路.其中A为量程为1mA、内阻忽略不计的电流表,E为电源,R1为滑动变阻器,RB为电阻箱,S为单刀双掷开关.
①完成下面实验步骤中的填空:
a.调节温度,使得Rr的温度达到T1
b.将S拨向接点l,调节
滑动变阻器
滑动变阻器
,使电流表的指针偏转到适当位置,记下此时电流表的读数I;
c.将S拨向接点2,调节
电阻箱
电阻箱
,使
电流表示数为I
电流表示数为I
,记下此时电阻箱的读数R0
d.则当温度为T1时,电阻Rr=
R0
R0

e.改变Rr的温度,在每一温度下重复步骤②③④,即可测得电阻温度随温度变化的规律.
②由上述实验测得该金属材料制成的电阻Rr随温度t变化的图象如4图甲所示.若把该电阻与电池(电动势E=1.5V,内阻不计)、电流表(量程为5mA、内阻Rg=100Ω)、电阻箱R′串联起来,连成如图4乙所示的电路,用该电阻作测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”.
a.电流刻度较大处对应的温度刻度
较小
较小
;(填“较大”或“较小”)
b.若电阻箱取值阻值R'=50Ω,则电流表5mA处对应的温度数值为
50
50
℃.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网(1)如图1所示,一细束复色光(含红、蓝两种单色光)沿PO射向半圆形玻璃砖圆心O,观察到反射光线和折射光线分别为OQ、OR.下列判断不正确的是
A.OQ一定是蓝光,OR一定是红光
B.OQ、OR都可能是复色光
C.OQ一定是复色光,OR一定是红光
D.OQ一定是复色光,OR一定是蓝光
(2)如图2所示,一列简谐横波上有A、O、B三点,OA间距离为4.0m,OB间距离为2.4m.以O为波源上下振动,振幅为0.2m,某时刻O点处在波峰位置,观察发现经过2s此波峰传到A点,此时O点正通过平衡位置向下运动,OA间还有一个波峰.
①求此波的传播速度、周期和波长.
②以O点处在波峰位置为0时刻,画出B点振动图象.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(2009?天津)(1)如图1所示,单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中,线框面积为S,电阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动,线框中感应电流的有效值I=
2
BSω
2R
2
BSω
2R
.线框从中性面开始转过
π
2
的过程中,通过导线横截面的电荷量q=
BS
R
BS
R

(2)图2为简单欧姆表原理示意图,其中电流表的偏电流IR=300μA,内阻Rg=100Ω,可变电阻R的最大阻值为10kΩ,电池的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是
色,接正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则Rx=
5
5
kΩ.若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述Rx其测量结果与原结果相比较
变大
变大
(填“变大”、“变小”或“不变”).
(3)如图3所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力和速度.
①所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需
D
D
(填字母代号)中的器材.
A.直流电源、天平及砝码     B.直流电源、毫米刻度尺
C.交流电源、天平及砝码     D.交流电源、毫米刻度尺
②通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度.为使图线的斜率等于重力加速度,除作v-t图象外,还可作
v2
2
-h
v2
2
-h
图象,其纵轴表示的是
速度平方的二分之一
速度平方的二分之一
,横轴表示的是
重物下落的高度
重物下落的高度

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同步练习册答案