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某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律.频闪仪每隔0.05 s闪光一次,图中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表(当地重力加速度取9.8 m/s2,小球质量m=0.2 kg,结果保留三位有效数字):

(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=________m/s.
(2)从t2到t5时间内,重力势能增量ΔEp=________J,动能减少量ΔEk=________J.
(3)在误差允许的范围内,若ΔEp与ΔEk近似相等,从而验证了机械能守恒定律.由上述计算得ΔEp________ΔEk(选填“>”“<”“=”);造成这种结果的主要原因是___________________。

(1)4.08;(2)1.421;1.46;(3)<;存在阻力。

解析试题分析:(1)t5时刻小球的速度v5=4.08m/s;
(2)从t2到t5时间内,重力势能增量ΔEp=mgh=0.2kg×9.8m/s2×(26.68cm+24.16cm+21.66cm)=1.421J;
又因为t2时刻小球的速度v2=5.586m/s;
动能减少量ΔEkm(v22-v52)=×0.2×(5.5862-4.082)J=1.46J;
(3)因为从数据可以看出ΔEp<ΔEk,由于是上抛运动,故造成这种现象的原因是存在阻力。
考点: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

某同学想测绘标有“3.8V 0.4A”字样的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象,除了导线和开关外,有下列一些器材可供选择:
A.电源E(电动势为4V,内阻约为0.04Ω)
B.电压表V1(量程为5V,内阻约为5kΩ)
C.电流表A1(量程为100mA,内阻约为2Ω)
D.电流表A2(量程为0.6A,内阻约为0.3Ω)
E.滑动变阻器R1(最大阻值为5Ω)
F.滑动变阻器R2(最大阻值为100Ω)
G.开关及导线若干
①为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表   ,滑动变阻器  (填器材前面的选项代号)②选好器材后,该同学按照该实验要求连接电路,请完成下图甲中的实物连线。

③该同学根据实验数据,计算并描绘出R-U的图象如图乙所示。由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝的电阻为_________Ω;
④任何实验过程中均存在误差,已知本实验中所用的测量仪器均已校准。下列有关误差的说法中正确的是____________;
A.该实验中的误差来源主要是电流表的分压作用
B.由于电表内阻引起的误差属于偶然误差,可以通过作图法消除
C.若将电表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差
D.用该实验装置测得的灯泡电阻比相应状态的电阻的真实值小

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(10分)要测一段阻值大约为5Ω的均匀金属丝的电阻率.除米尺、螺旋测微器、电源E(电动势3V,内阻约0.5Ω)、最大阻值为20Ω的滑动变阻器R、开关一只、导线若干外,电流表和电压表各两只供选择:Al(量程lA,内阻约1Ω),A2(量程0.6A,内阻约2Ω),Vl(量程3.0V,内阻约1000Ω),V2(量程15V,内阻约3000Ω).

①用螺旋测微器测金属丝的直径d,如图甲所示,则d=______mm.
②为了使测量有尽可能高的精度,电流表应选______,电压表应选______.
③实验电路已经画出了一部分,如图乙所示,但尚未完整,请将该电路完整地连接好.(Rx表示待测金属丝)
④若用米尺测得金属丝的长度为L,用螺旋测微器测得金属丝直径为d,电流表的读数为I,电压表读数为U,则该金属丝的电阻率:ρ=______.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

用电阻箱R、多用电表电流挡、开关和导线测一节干电池的电动势E和内阻r,如图甲。

(1)若电阻箱电阻在几十Ω以内选取,R0=4.5Ω,则多用表选择开关应旋转至直流电流的
     (填“1mA”、“10mA”或“100mA”)挡(已知在该电流挡多用表的内阻rg=3.0Ω)。
(2)多次调节电阻箱,并从多用表上读得相应的电流值,获取多组R和I的数据,作出了如图乙所示的图线.图线横轴截距的绝对值表示                     ;      由该图线可得干电池的电动势E=       V(计算结果保留三位有效数字)。   
(3)本实验的误差主要来源于         (填“测量误差”或“电表内阻”)。

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

利用油膜法估测油酸分子直径的大小时,用滴管将体积分数为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1 mL酒精油酸溶液时的滴数N;则每滴油酸溶液中含有的油酸体积为________ mL,将n滴油酸酒精溶液滴到水面上,测得油酸薄膜的面积为S cm2;则单个油酸分子的直径为________ cm.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

下列因素中,使“研究平抛运动”实验的误差增大的是

A.小球与斜槽之间有摩擦
B.安装斜槽时其末端不水平
C.建立坐标系时,以斜槽末端端口位置为坐标原点
D.根据曲线计算平抛运动的初速度时,在曲线上取作计算的点离原点O较远

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

“利用双缝干涉测定光的波长”实验中,双缝间距d=0.4 mm,双缝到光屏的距离L=0.5 m,用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示,分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所示,则:

(1)分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数xA=11.1mm,则xB=________mm,相邻两条纹间距Δx=________mm;
(2)波长的表达式λ=________(用Δx、L、d表示),该单色光的波长λ=________m;
(3)若改用频率较高的单色光照射,得到的干涉条纹间距将_______(填“变大”、“不变”或“变小”)。

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

甲同学采用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻。提供的器材:电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)及滑动变阻器R、电键S、导线。实验电路如图甲所示。

(1)连好电路后,当该同学闭合电键S,发现电流表示数为0,电压表示数不为0。检查各接线柱均未接错,接触良好,且电路未发生短路;他用多用电表的电压档检查电路,把两表笔分别接bc和、de时,示数均为0,把两表笔接cd 时,示数与电压表示数相同,由此可推断故障是:_________________。
(2)排除故障后,该同学顺利完成实验数据的测量,如下表所示。并根据数据在空白的坐标纸上,作出乙图所示的U—I图线,该图存在多处不妥之处,请指出。(指出两处不妥之处)。
                                                                                   

I/A
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
U/V
2.93
2.87
2.85
2.77
2.75
2.70
 
(3)为了在实验中保护电流表和调节电阻时电压表、电流表的示数变化均明显,乙同学对甲同学的实验进行改进,设计了如图丙所示的电路,丙电路中电阻R0应该选取下列备选电阻的哪一个?
答:          

A.1Ω     B.5Ω    C.10Ω    D.20Ω

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

有一电压表V1,其量程为3V,内阻约为3000Ω,现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1A,内阻r1=2Ω,;
电压表V2:量程2V,内阻r2=2000Ω;
定值电阻R1:阻值20Ω;(可作为保护电阻)
定值电阻R2:阻值1Ω;(可作为保护电阻)
滑动变阻器R:最大阻值10Ω,额定电流1A;
开关一个,导线若干.
(1)提供的实验器材中,应选用的电表是        、定值电阻是          ;(填器材符号)
(2)请你设计一个测量电压表V1的实验电路图,画在答题卡上对应的虚线框内;(要求:滑动变阻器要便于调节)

(3)若所选电表的读数为a,待测电压表V1的读数为U1,写出电压表V1内阻的计算表达式RV1=        .

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