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某實驗小組用下圖甲所示的裝置測自由落體的加速度。其操作步驟如下：

A．按照圖甲的裝置安裝實驗器材

B．將打點計時器接到學(xué)生電源的“直流輸出”上

C．先釋放紙帶，之后閉合開關(guān)接通電源，打出一條紙帶

D．重復(fù)步驟 C幾次，從打出的紙帶中選取較理想的一條如圖乙，測出紙帶上一些連續(xù)點的距離為AB=5.8mm，BC=9.8mm，CD=13.6mm，DE=17.6mm；

E．根據(jù)測量的數(shù)據(jù)算出重力加速度

（1）以上步驟中有錯誤，請指出其錯誤步驟(填代號)并改正：       ；         。

（2）分析紙帶可以得到B點速度為       m/s，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?u>       m/s2（交流電頻率為50Hz，保留三位有效數(shù)字）。用這種方法測出的重力加速度總比實際值偏小，其原因是          。

 

【答案】

(1)B中直流應(yīng)該為交流；C中應(yīng)該為先接通電源，之后釋放紙帶。（2）0.390m/s（2分）；9.75m/s2 ；物體拖著紙帶運動過程中存在阻力。

【解析】

試題分析：（1）打點計時器的工作電源是交流電源，故B中直流應(yīng)該為交流；實驗時應(yīng)先接通電源后釋放紙帶，故C中應(yīng)該為先接通電源，之后釋放紙帶；

（2）根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的速度等于該過程中的平均速度 

可得：vB==0.390m/s，根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=gT2得：g=△x/T2=9.75m/s2，因為紙帶運動過程中存在阻力，所以用這種方法測出的重力加速度總比實際值偏�。�

考點：本實驗考查了測量自由落體運動的加速度，涉及了平均速度，Δx=aT2

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用如下圖甲所示的滴水法測量一小車在斜面上的運動時的加速度．實驗過程如下：在斜面上鋪上白紙，用圖釘釘��；把滴水計時器固定在小車的末端，在上車上固定一平衡物；調(diào)節(jié)滴水計時器的滴水速度，使其每0.2s滴一滴（以滴水計時器內(nèi)盛滿水為準）；在斜面頂端放置一淺盤，把小車放在斜面頂端，把調(diào)好的滴水計時器盛滿水，使水滴能滴入淺盤內(nèi)；隨即在撤去淺盤的同時放開小車，于是水滴在白紙上留下標志小車運動規(guī)律的點跡；小車到達斜面底端時立即將小車移開．
圖乙為實驗得到的一條紙帶，用刻度尺量出相鄰點之間的距離是：s01=1.40cm、s12=2.15cm、s23=2.91cm、s34=3.65cm、s45=4.41cm、s56=5.15cm．試問：
（1）滴水計時器的原理與課本上介紹的
 
原理類似．
（2）由圖乙所示紙帶數(shù)據(jù)計算可得計數(shù)點4所代表時間的瞬時速度v4=
 
m/s，小車的加速度a=
 
m/s2．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）．用螺旋測微器（千分尺）測小球直徑時，示數(shù)如圖甲所示，這時讀出的數(shù)值是
8.473
8.473
mm；用游標卡尺（卡尺的游標有20等分）測量一支鉛筆的長度，測量結(jié)果如圖乙所示，由此可知鉛筆的長度是
10.060
10.060
cm．

（2）．某實驗小組的同學(xué)在用打點計時器探究小車的加速度a與的質(zhì)量M之間關(guān)系的實驗中，不改變拉力T （即牽拉小車的細線所吊掛砂桶與砂的重力mg一定），只改變小車的質(zhì)量M，得到了如下表所示的幾組實驗數(shù)據(jù)．其中第3組數(shù)據(jù)還未算出加速度，但該組對應(yīng)的紙帶已經(jīng)打出，如下圖所示．打點計時器接的是50Hz的低壓交流電源，圖中各點為每打5個點標出的計數(shù)點，測量長度的單位為cm．
實驗次數(shù) 1 2 3 4 5 6
小車質(zhì)量（g） 200 300 400 500 600 1000
小車加速度（m/s2） 2.00 1.33 0.79 0.67 0.40
小車質(zhì)量倒數(shù)
（kg-1）		 5.00 3.33 2.50 2.00 1.67 1.00

①請由上圖中紙帶上記錄測量的數(shù)據(jù)，求出該次實驗中：C點對應(yīng)的瞬時速度vC=
0.35m/s
0.35m/s
m/s，
O點對應(yīng)的瞬時速度v0=
0.056
0.056
m/s，以及加速度a=
0.98
0.98
m/s2，并填入上表空缺中；
（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
②請在圖示的坐標中，恰當(dāng)選擇研究變量，根據(jù)上面表格中對應(yīng)的各組數(shù)據(jù)作出能夠較直觀反映實驗規(guī)律的關(guān)系圖線（用小“×”號描點，并據(jù)此作出平滑的圖線）；
③由②中作出的圖象可以得出的結(jié)論是：
在拉力一定時，小車運動的加速度a與小車的質(zhì)量M成反比；
在拉力一定時，小車運動的加速度a與小車的質(zhì)量M成反比；
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（Ⅰ）某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律．已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2
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①實驗小組選出一條紙帶如圖乙所示，其中O點為打點計時器打下的第一個點，A、B、C為三個計數(shù)點，在計數(shù)點A和B、B和C之間還各有一個點，測得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm．打點計時器通以50Hz的交流電．根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出：當(dāng)打點計時器打到B點時重錘的重力勢能比開始下落時減少了
 
J；此時重錘的動能比開始下落時增加了
 
 J，根據(jù)計算結(jié)果可以知道該實驗小組在做實驗時出現(xiàn)的問題是
 
．（重錘質(zhì)量m已知）
②在圖乙所示的紙帶基礎(chǔ)上，某同學(xué)又選取了多個計數(shù)點，并測出了各計數(shù)點到第一個點O的距離h，算出了各計數(shù)點對應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以v2/2為縱軸畫出的圖線應(yīng)是如下圖中的
 
．圖線的斜率表示
 
．
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（Ⅱ）碰撞的恢復(fù)系數(shù)的定義為e=
|v2-v1||v20-v10|
，其中v10和v20分別是碰撞前兩物體的速度，v1和v2分別是碰撞后物體的速度．彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)e=1，非彈性碰撞的e＜1．某同學(xué)借用驗證動力守恒定律的實驗裝置（如圖所示）驗證彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)是否為1，實驗中使用半徑相等的鋼質(zhì)小球1和2（它們之間的碰撞可近似視為彈性碰撞），且小球1的質(zhì)量大于小球2的質(zhì)量．
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實驗步驟如下：
安裝好實驗裝置，做好測量前的準備，并記下重錘線所指的位置O．
第一步，不放小球2，讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下，并落在地面上．重復(fù)多次，用盡可能小的圓把小球的所落點圈在里面，其圓心就是小球落點的平均位置．
第二步，把小球2 放在斜槽前端邊緣處C點，讓小球1從A點由靜止?jié)L下，使它們碰撞．重復(fù)多次，并使用與第一步同樣的方法分別標出碰撞后小球落點的平均位置．
第三步，用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置離O點的距離，即線段OM、OP、ON的長度．
上述實驗中，
①P點是
 
平均位置，
M點是
 
平均位置，
N點是
 
平均位置．
②請寫出本實驗的原理
 
，寫出用測量量表示的恢復(fù)系數(shù)的表達式
 
．
③三個落地點距O點的距離OM、OP、ON與實驗所用的小球質(zhì)量是否有關(guān)系？
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）某物理學(xué)習(xí)小組在“驗證機械能守恒定律”的實驗中（g取9.8m/s2）：
①他們拿到了所需的打點計時器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫紙、鐵架臺、紙帶夾和重物，此外還需要
 
（填字母代號）
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A．直流電源     B．交流電源     C．游標卡尺      D．毫米刻度尺      E．天平及砝碼      F．秒表
②先接通打點計時器的電源，再釋放重物，打出的某條紙帶如下圖所示，O是紙帶靜止時打出的點，A、B、C是標出的3個計數(shù)點，測出它們到O點的距離分別為x1=12.16cm、x2=19.1cm和x3=27.36cm，其中有一個數(shù)值在記錄時有誤，代表它的符號是
 
（選填“x1”、“x2”或“x3”）．
③已知電源頻率是50Hz，利用②中給出的數(shù)據(jù)求出打B點時重物的速度vB=
 
m/s．
④重物在計數(shù)點O、B對應(yīng)的運動過程中，減小的重力勢能為mgx2，增加的動能為
1
2
m
v
2
B
，通過計算發(fā)現(xiàn)，mgx2
 
1
2
m
v
2
B
，（選填“＞”、“＜”或“=”），其原因是
 
．
（2）另一個物理學(xué)習(xí)小組利用圖甲所示的裝置和頻閃相機來探究碰撞中的不變量．其實驗步驟如下：
步驟1：用天平測出A、B兩個小球的質(zhì)量mA、mB（mA＞mB）；
步驟2：安裝好實驗裝置，使斜槽末端保持水平，調(diào)整好頻閃相機的位置并固定；
步驟3：讓入射小球從斜槽上某一位置P由靜止釋放，小球離開斜槽后，用頻閃相機記錄下小球相鄰兩次閃光時的位置，照片如圖乙所示；
步驟4：將被碰小球放在斜槽末端，讓入射小球從位置P由靜止開始釋放，使它們碰撞．兩小球離開斜槽后，用頻閃相機記錄兩小球相鄰兩次閃光時的位置，照片如圖丙所示．經(jīng)多次實驗，他們猜想碰撞前后物體的質(zhì)量和速度的乘積之和不變．
①實驗中放在斜槽末端的小球是
 
 （選填“A”或“B”）；
②若要驗證他們的猜想，需要在照片中直接測量的物理量有
 
（選填“x0”、“y0”、“x1”、“y1”、“x2”、“y2”）．寫出該實驗小組猜想結(jié)果的表達式
 
（用測量量表示）．
③他們在課外書中看到“兩物體碰撞中有彈性碰撞和非彈性碰撞之分，碰撞中的恢復(fù)系數(shù)定義為e=
|v2-v1|
|v20-v10|
，其中v10和v20分別是碰撞前兩物體的速度，v1和v2分別是碰撞后兩物體的速度，彈性碰撞恢復(fù)系數(shù)e=1，非彈性碰撞恢復(fù)系數(shù)e＜1．”于是他們根據(jù)照片中的信息求出本次實驗中恢復(fù)系數(shù)的值e=
 
．（結(jié)果保留到小數(shù)點后兩位數(shù)字）
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