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實際上重錘和紙帶在下落過程中要克服阻力(主要是打點計時器的阻力)做功.故動能的增加量△Ek必定稍小于勢能的減少量△EP.這是屬于系統(tǒng)誤差. [應(yīng)用2](春來高中2007-2008學(xué)年度上期高三第四次月考)在用落體法驗證機械能守恒定律時.某同學(xué)按照正確的操作選得紙帶如圖.其中O是起始點.A.B.C是打點計時器連續(xù)打下的3個點.該同學(xué)用毫米刻度尺測量O到A.B.C各點的距離,并記錄在圖中(單位cm). (1)這三個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是 .應(yīng)記作 cm. (2)該同學(xué)用重錘在OB段的運動來驗證機械能守恒.已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2.他用AC段的平均速度作為跟B點對應(yīng)的物體的即時速度.則該段重錘重力勢能的減少量為 .而動能的增加量為 .(均保留3位有效數(shù)字.重錘質(zhì)量用m表示).這樣驗證的系統(tǒng)誤差總是使重力勢能的減少量 動能的增加量(填“大于 .“小于 或“等于 ).原因是 . 導(dǎo)示:(1)從題目提供的數(shù)據(jù)看.OA及OB段小數(shù)點后保留兩位有效數(shù)字.而OC段小數(shù)點后只有一位有效數(shù)字.應(yīng)寫成15.70. (2)△EP=mghOB=1.22m J △Ek=mvB2/2=1.20m J 大于 因為有摩擦生熱.減少的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

精英家教網(wǎng)利用如圖所示裝置研究自由落體運動和驗證機械能守恒定律:
(1)下列關(guān)于兩個實驗的敘述中,正確的有
 

A.打點計時器安裝時要使兩限孔位于同一豎直線上并安裝穩(wěn)定,以減少紙帶下落過程中的阻力
B.驗證機械能守恒定律時需用天平測出重錘的質(zhì)量
C.打點計時器用四節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組作為電源
D.實驗時用手托著重錘,先閉合打點計時器的電源開關(guān),然后釋放重錘
(2)實驗中用打點計時器打出一條紙帶,在紙帶上選取了點跡清晰、連續(xù)的3個點,用刻度尺測出相鄰兩點間的距離x1和x2,已知交流電頻率為50赫茲,當?shù)氐闹亓铀俣葹?.81m/s2.下列A、B、C、D四組數(shù)據(jù)中,正確的一組是
 

A.51.0mm,55.8mm        B.49.0mm,52.9mm
C.45.1mm,52.8mm        D.50.5mm,51.7mm
(3)驗證機械能是否守恒時:實驗中計算某一點的速度,甲同學(xué)用v=gt來計算,乙同學(xué)用vn=
(sn+sn+1)2T
來計算.其中
 
同學(xué)的計算方法更符合實驗要求.重力加速度g的數(shù)值,甲同學(xué)用9.8m/s2代入,乙同學(xué)用通過對紙帶分析計算出重錘下落的實際加速度代入,丙同學(xué)用當?shù)氐膶嶋H重力加速度代入,其中
 
 同學(xué)的做法是正確的.
(4)在上述驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的增加,其主要原因是重錘下落的過程中存在阻力作用,也可以通過該實驗裝置測阻力的大小.若已知當?shù)刂亓铀俣裙J的較準確的值為g,還需要測量的物理量有
 

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(1)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,打點計時器接在電壓為E,頻率為f的交流電源上,在實驗中打下一條理想紙帶,如圖所示,選取紙帶上打出的連續(xù)5個點A、B、C、D、E,測出A點距起始點的距離為S0,點AC間的距離為S1,點CE間的距離為S2,已知重錘的質(zhì)量為m,當?shù)氐闹亓铀俣葹間,則:精英家教網(wǎng)
①起始點O到打下C點的過程中,重錘重力勢能的減少量為△EP=
 
,重錘動能的增加量為△EK=
 

②根據(jù)題中提供的條件,可求出重錘實際下落的加速度a=
 
,它和當?shù)氐闹亓λ俣萭進行比較,則a
 
g(填“>”、“=”或“<”)
(2)現(xiàn)有一量程未準確確定的電壓表V1,刻度盤總共有N個小格、且刻度均勻,已知其量程在4.8-6.0V之間,內(nèi)阻r1=15kΩ.為測定其準確量程U1,實驗室提供了如下表所列的器材.要求方法簡捷,盡可能減少誤差,并能測出多組數(shù)據(jù).
器材(代號) 規(guī)格
標準電壓表V2 量程1.2V,內(nèi)阻r2=3kΩ
滑動變阻器R 總阻值20Ω
穩(wěn)壓電源E 6V,內(nèi)阻很小
開關(guān)S
導(dǎo)線若干
①某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的電路圖,根據(jù)選擇的電路圖,將下列有關(guān)器材連成測量電路.
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②若實驗室中沒有提供電壓表V2,而提供如下器材:電流表A,已知其量程為0.6A,內(nèi)阻r=0.5Ω、定值電阻R0=10Ω.另有一同學(xué)設(shè)計了如圖所示甲、乙、丙三種電路圖,你認為應(yīng)該選擇
 
電路圖進行測量.
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③若選擇②小題中正確的一組來計算電壓表V1量程U1,則電壓表V1量程的表達式U1=
 
,式中各符號表示的物理量是:
 

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(1)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,打點計時器接在電壓為E,頻率為f,的交流電源上,在實驗中打下一條理想紙帶,如圖1所示,選取紙帶上打出的連續(xù)5個點A、B、C、D、E,測出A點距起始點的距離為s0,點AC間的距離為s1,點CE間的距離為s2,已知重錘的質(zhì)量為m,當?shù)氐闹亓铀俣葹間,則:

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①從起始點O到打下C點的過程中,重錘重力勢能的減少量為△EP=______,重錘動能的增加量為△EK______.
②根據(jù)題中提供的條件,可求出重錘實際下落的加速度a=______,它和當?shù)氐闹亓铀俣萭進行比較,則a______g(填大于,等于,小于).
(2)如圖2給出器材為:電源E(電動勢為12V,內(nèi)阻不計),木板N(板上從下往上依次疊放白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙各一張),兩個金屬條A、B(平行放置在導(dǎo)電紙上,與導(dǎo)電紙接觸良好,用作電極),滑線變阻器R(其總阻值小于兩平行電極間導(dǎo)電紙的電阻),直流電壓表
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(量程為6V,內(nèi)阻很大,其負接線柱與B極相連,正接線柱與探針P相連),開關(guān)K.現(xiàn)要用圖中儀器描繪兩平行金屬條AB間電場中的等勢線.AB間的電壓要求取為6V.
(Ⅰ)在圖2中連線,畫成實驗電路原理圖.
(Ⅱ)下面是主要的實驗操作步驟,將所缺的內(nèi)容填寫在橫線上方.
a.接好實驗電路.
b.______.
c.合上K,并將探針P與A相接觸.
d.______.
e.用探針壓印的方法把A、B的位置標記在白紙上.畫一線段連接AB兩極,在連線上選取間距大致相等的5個點作為基準點,用探針把它們的位置印在白紙上.
f.將探針與某一基準點相接觸,______,這一點是此基準的等勢點.用探針把這一點的位置也壓印在白紙上.用相同的方法找出此基準點的其它等勢點.
g.重復(fù)步驟f,找出其它4個基準點的等勢點.取出白紙畫出各條等勢線.
(3)如圖3是多用表的刻度盤,當選用量程為50mA的電流檔測量電流時,表針指于圖示位置,則所測電流為______mA;若選用倍率為“×100”的電阻檔測電阻時,表針也指示在圖示同一位置,則所測電阻的阻值為______Ω.如果要用此多用表測量一個約2.0×104Ω的電阻,為了使測量比較精確,應(yīng)選的歐姆檔是______(選填“×10”、“×100”或“×1K”).換檔結(jié)束后,實驗操作上首先要進行的步驟是______.

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(1)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,打點計時器接在電壓為E,頻率為f,的交流電源上,在實驗中打下一條理想紙帶,如圖1所示,選取紙帶上打出的連續(xù)5個點A、B、C、D、E,測出A點距起始點的距離為s,點AC間的距離為s1,點CE間的距離為s2,已知重錘的質(zhì)量為m,當?shù)氐闹亓铀俣葹間,則:

①從起始點O到打下C點的過程中,重錘重力勢能的減少量為△EP=______,重錘動能的增加量為△EK______.
②根據(jù)題中提供的條件,可求出重錘實際下落的加速度a=______,它和當?shù)氐闹亓铀俣萭進行比較,則a______g(填大于,等于,小于).
(2)如圖2給出器材為:電源E(電動勢為12V,內(nèi)阻不計),木板N(板上從下往上依次疊放白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙各一張),兩個金屬條A、B(平行放置在導(dǎo)電紙上,與導(dǎo)電紙接觸良好,用作電極),滑線變阻器R(其總阻值小于兩平行電極間導(dǎo)電紙的電阻),直流電壓表(量程為6V,內(nèi)阻很大,其負接線柱與B極相連,正接線柱與探針P相連),開關(guān)K.現(xiàn)要用圖中儀器描繪兩平行金屬條AB間電場中的等勢線.AB間的電壓要求取為6V.
(Ⅰ)在圖2中連線,畫成實驗電路原理圖.
(Ⅱ)下面是主要的實驗操作步驟,將所缺的內(nèi)容填寫在橫線上方.
a.接好實驗電路.
b.______.
c.合上K,并將探針P與A相接觸.
d.______.
e.用探針壓印的方法把A、B的位置標記在白紙上.畫一線段連接AB兩極,在連線上選取間距大致相等的5個點作為基準點,用探針把它們的位置印在白紙上.
f.將探針與某一基準點相接觸,______,這一點是此基準的等勢點.用探針把這一點的位置也壓印在白紙上.用相同的方法找出此基準點的其它等勢點.
g.重復(fù)步驟f,找出其它4個基準點的等勢點.取出白紙畫出各條等勢線.
(3)如圖3是多用表的刻度盤,當選用量程為50mA的電流檔測量電流時,表針指于圖示位置,則所測電流為______mA;若選用倍率為“×100”的電阻檔測電阻時,表針也指示在圖示同一位置,則所測電阻的阻值為______Ω.如果要用此多用表測量一個約2.0×104Ω的電阻,為了使測量比較精確,應(yīng)選的歐姆檔是______(選填“×10”、“×100”或“×1K”).換檔結(jié)束后,實驗操作上首先要進行的步驟是______.

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(2008?東城區(qū)三模)(1)在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,打點計時器接在電壓為E,頻率為f,的交流電源上,在實驗中打下一條理想紙帶,如圖1所示,選取紙帶上打出的連續(xù)5個點A、B、C、D、E,測出A點距起始點的距離為s0,點AC間的距離為s1,點CE間的距離為s2,已知重錘的質(zhì)量為m,當?shù)氐闹亓铀俣葹間,則:

①從起始點O到打下C點的過程中,重錘重力勢能的減少量為△EP=
mg(S0+S1
mg(S0+S1
,重錘動能的增加量為△EK
m(s1+s2)2f2
32
m(s1+s2)2f2
32

②根據(jù)題中提供的條件,可求出重錘實際下落的加速度a=
(s2-s1)f2
4
(s2-s1)f2
4
,它和當?shù)氐闹亓铀俣萭進行比較,則a
小于
小于
g(填大于,等于,小于).
(2)如圖2給出器材為:電源E(電動勢為12V,內(nèi)阻不計),木板N(板上從下往上依次疊放白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙各一張),兩個金屬條A、B(平行放置在導(dǎo)電紙上,與導(dǎo)電紙接觸良好,用作電極),滑線變阻器R(其總阻值小于兩平行電極間導(dǎo)電紙的電阻),直流電壓表(量程為6V,內(nèi)阻很大,其負接線柱與B極相連,正接線柱與探針P相連),開關(guān)K.現(xiàn)要用圖中儀器描繪兩平行金屬條AB間電場中的等勢線.AB間的電壓要求取為6V.
(Ⅰ)在圖2中連線,畫成實驗電路原理圖.
(Ⅱ)下面是主要的實驗操作步驟,將所缺的內(nèi)容填寫在橫線上方.
a.接好實驗電路.
b.
把變阻器的滑動觸頭移到靠近D端處
把變阻器的滑動觸頭移到靠近D端處

c.合上K,并將探針P與A相接觸.
d.
調(diào)節(jié)R,使電壓表讀數(shù)為6V
調(diào)節(jié)R,使電壓表讀數(shù)為6V

e.用探針壓印的方法把A、B的位置標記在白紙上.畫一線段連接AB兩極,在連線上選取間距大致相等的5個點作為基準點,用探針把它們的位置印在白紙上.
f.將探針與某一基準點相接觸,
記下電壓表讀數(shù),在導(dǎo)電紙上移動探針,找出電壓表讀數(shù)與所記下的數(shù)值相同的另一點
記下電壓表讀數(shù),在導(dǎo)電紙上移動探針,找出電壓表讀數(shù)與所記下的數(shù)值相同的另一點
,這一點是此基準的等勢點.用探針把這一點的位置也壓印在白紙上.用相同的方法找出此基準點的其它等勢點.
g.重復(fù)步驟f,找出其它4個基準點的等勢點.取出白紙畫出各條等勢線.
(3)如圖3是多用表的刻度盤,當選用量程為50mA的電流檔測量電流時,表針指于圖示位置,則所測電流為
30.7
30.7
mA;若選用倍率為“×100”的電阻檔測電阻時,表針也指示在圖示同一位置,則所測電阻的阻值為
1.5×103
1.5×103
Ω.如果要用此多用表測量一個約2.0×104Ω的電阻,為了使測量比較精確,應(yīng)選的歐姆檔是
×1K
×1K
(選填“×10”、“×100”或“×1K”).換檔結(jié)束后,實驗操作上首先要進行的步驟是
歐姆調(diào)零.
歐姆調(diào)零.

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