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某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律。

(1)某同学用20分度游标卡尺测量小球的直径,读数如图甲所示,小球的直径为         cm。图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出,先后通过光电门A、B,计时装置测出小球通过A、B的时间分别是2.55ms、5.15ms,由此可知小球通过光电门A、B时的速度分别为vA、vB,其中vA=      m/s。
(2)用刻度尺测出光电门A、B间的距离h,已知当地的重力加速度为g,只需比较         是否相等,就可以验证机械能是否守恒(用题目中设计的物理量符号表示)。
(3)通过多次的实验发现,小球通过光电门A的时间越短,(2)中要验证的两数值差越大,试分析实验中产生误差的主要原因是            

(1)1.020;4
(2)gH和
(3)小球上升过程中受到空气阻力作用,速度越大,阻力越大。

解析试题分析:(1)游标卡尺读数为;用小球经过光电门的平均速度作为在A处的瞬时速度,即
(2)如果该过程机械能守恒,则可知减少的动能等于增加的重力势能,即,所以需要比较gH和的大小;
(3)空气阻力会因为速度的增大而增大,小球通过光电门A的时间越短,说明小球初速度越大,空气阻力的影响越明显。
考点:实验:验证机械能守恒定律

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

电火花打点计时器固定在斜面上某处,小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如甲图所示.

(1)电火花打点计时器,它使用     电源(填直流或交流),工作电压    V。
(2)打点计时器打A点时小车的速度VA=    m/s
(3)已知计时器使用的交流电频率为50Hz,用乙图给出的数据可求出小车下滑的加速度
a=________

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(12分)某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度。

①请指出该同学在实验操作中存在的两处错误:
a____________________________________________;
b____________________________________________。
②该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,取连续的六个点,测得h1、h2、h3、h4、h5.若打点的周期为T,则打E点时速度为vE =___________;若分别计算出各计数点对应的速度数值,并在坐标系中画出v2与h的关系图线,如图丙所示,则重力加速度g=_________m/s2

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(11分)有一电压表V1,其量程为3V,内阻约为3000Ω,要准确测量该电压表的内阻,提供的实验器材有:
电源E:电动势约15V,内阻不计;
电流表A1:量程100mA,内阻r1="20Ω" ;
电压表V2:量程2V,内阻r2="2000Ω" ;
定值电阻R1:阻值20Ω;
定值电阻R2:阻值3Ω;
滑动变阻器R0:最大阻值10Ω,额定电流1A;
电键一个,导线若干。
(1)实验中应选用的电表是           ;定值电阻应选用            
(2)请你设计一个测量电压表V1的实验电路图,画在虚线框内

(3)说明实验所要测量的物理量:                       
(4)写出电压表V1内阻的计算表达式RV1=          

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(12分)与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图所示,a、b 分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图所示装置验证机械能守恒定律。图中AB是固定的光滑斜面,斜面的倾角为300,1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门,与它们连接的光电计时器都没有画出。让滑块从斜面的顶端滑下,光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10-2s、2.00×10-2s。已知滑块质量为2.00kg,滑块沿斜面方向的宽度为5.00cm,光电门1和2之间的距离为0.540m,g=9.80m/s2,取滑块经过光电门时的速度为其平均速度。(结果保留三位有效数字)

①滑块通过光电门1时的速度v1       m/s,通过光电门2时的速度v2       m/s;
②滑块通过光电门1、2之间的动能增加量为     J,重力势能的减少量为     J。

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图甲为一游标卡尺的结构示意图,当测量一钢笔帽的内径时,应该用游标卡尺的__________(填“A”“B”或“C”)进行测量;示数如图乙所示,该钢笔帽的内径为________mm。

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(10分)电池的内阻很小,不便于直接测量。某探究小组的同学将一只2.5Ω的保护电阻R0与电池串联后再用电流表和电压表测电池的电动势和内阻,实验电路如图所示。

按电路原理图把实物电路补画完整;②实验中测定出了下列数据

请根据数据在坐标图中画出I-U图象。连线时,有一组数据是弃之不用的,原因是              

③由I-U图象得出电池的电动势为      ,内阻为      

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(12分)某同学在验证机械能实验中,不慎将一条测量好的纸带的前面一部分破坏了,剩下的一段纸带上的各个点间的距离他测出如图所示,该同学利用纸带数据验证了重锤通过2、5两点时机械能守恒.已知打点计时器工作频率50Hz,当地的重力加速度,重锤的质量
①设重锤在2、5两点的速度分别为2、5两点的距离为,该同学验证所用的守恒表达式为:                    .

②根据纸带数据,重锤通过2、5两点时减少的重力势能为=     ,增加的动能为=     .(取三位有效数字)

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某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候,测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示,则由图线可知:

(1)弹簧的劲度系数为______________________N/m。
(2)当弹簧被压缩,弹力大小为5 N,弹簧的长度为_________cm。

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