用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：
（1）運(yùn)用公式
mv2
2
=mgh對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的要求是
初速度為零，起點(diǎn)間距為2mm．
初速度為零，起點(diǎn)間距為2mm．

（2）若實(shí)驗(yàn)中所用重物的質(zhì)量m=1kg．打點(diǎn)紙帶如圖所示，打點(diǎn)時(shí)間間隔為T(mén)=0.02s，則記錄B點(diǎn)時(shí)，重物速度vB=
0.59
0.59
m/s，重物動(dòng)能Ek=
0.174
0.174
J，從開(kāi)始下落起至B點(diǎn)時(shí)重物的重力勢(shì)能減少量是
0.176
0.176
J，由此可得出的結(jié)論是
在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)機(jī)械能是守恒的
在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)機(jī)械能是守恒的
；（結(jié)果保留三位有效數(shù)字，g取9.8m/s2）

（3）根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v，量出下落距離h，則以
v2
2
為縱軸、以h為橫軸畫(huà)出的圖象應(yīng)是下圖中的
C
C

分析：本題應(yīng)從實(shí)驗(yàn)原理、紙帶的選擇、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理這幾點(diǎn)去分析．
本實(shí)驗(yàn)是以自由落體運(yùn)動(dòng)為例來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度，從而求出動(dòng)能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢(shì)能減小量等于重力做功的數(shù)值．根據(jù)
v2
2
-h的表達(dá)式，從數(shù)學(xué)的角度分析圖象．
解答：解：（1）運(yùn)用公式
1
2
mv2=mgh時(shí)，對(duì)紙帶上起點(diǎn)的要求是重錘是從初速度為零開(kāi)始．
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50 Hz，打點(diǎn)周期為0.02s，重物開(kāi)始下落后，由h=
1
2
gT2=×9.8×0.022 m≈2 mm得，在第一個(gè)打點(diǎn)周期內(nèi)重物下落的高度所以所選的紙帶最初兩點(diǎn)間的距離接近2mm．
（2）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：vB=
xAC
2T
=
31.4-7.8
2×0.02
×10-3m/s=0.59m/s，
重錘的動(dòng)能：EKB=
1
2
mvB2=
1
2
×1×0.592J=0.174J
從開(kāi)始下落至B點(diǎn)，重錘的重力勢(shì)能減少量：△Ep=mgh=1×10×0.176J=0.176J．
得出的結(jié)論是：在誤差允許范圍內(nèi)，重物下落的機(jī)械能守恒．
（3）物體自由下落過(guò)程中，由機(jī)械能守恒可以得出：
mgh=
1
2
mv2，即
1
2
v2=gh
所以以
1
2
v2為縱軸，以h為橫軸畫(huà)出的圖線應(yīng)是過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，也就是圖中的C．
故選：C．
故答案為：
①初速度為零，2mm．
②0.59，0.174，0.176，在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)機(jī)械能是守恒的．
③C．
點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)，分析紙帶的選擇，數(shù)據(jù)處理，并能得出結(jié)論．利用圖象問(wèn)題結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)研究常用的方法．我們更多的研究直線圖形，找出其直線的斜率和截距．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（1）在物理實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)了很多的物理研究方法，如理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、極限思維法、圖象法、類(lèi)比法、科學(xué)假說(shuō)法、微小量放大法與等效替代法等．請(qǐng)把合適的方法或正確的答案填在相應(yīng)的空格內(nèi)．
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①在“利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”的實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)用
 
法，可以利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)算出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度：在“探究互成角度的兩個(gè)力的合成”的實(shí)驗(yàn)中，分別用一個(gè)力F或兩個(gè)互成角度的F1、F2，把一個(gè)一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置，則F就是F1和F2的合力，實(shí)驗(yàn)原理采用的是
 
法．在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，如圖1所示，用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向拋出，同時(shí)B球松開(kāi)，自由下落，A、B兩球同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，觀察到兩球同時(shí)落地．運(yùn)用
 
法，可以判定平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)．
②圖象法是物理實(shí)驗(yàn)中一種重要的研究方法．在研究加速度與外力（質(zhì)量m一定）的關(guān)系、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律、探究彈
力大小與彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)正確作出了三個(gè)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)圖象，如圖2中A、B、C所示．根據(jù)坐標(biāo)軸代表的物理量判斷，A實(shí)驗(yàn)的圖象“斜率”表示
 
；B實(shí)驗(yàn)圖象的“斜率”表示
 
；C實(shí)驗(yàn)圖象的“斜率”表示
 
．
（2）某一小型電風(fēng)扇額定電壓為4.0V，額定功率為2.4W．某實(shí)驗(yàn)小組想通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪出小電風(fēng)扇的伏安特性曲線．實(shí)驗(yàn)中除導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，還有以下器材可供選擇：
A．電源E（電動(dòng)勢(shì)為4.5V）
B．電壓表V（量程為0～5V，內(nèi)阻約為4kΩ）
C．電流表A1（量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.2Ω）
D．電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約0.05Ω）；
E．滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值10Ω，額定電流1A）
F．滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值2kΩ，額定電流100mA）
①為了便于調(diào)節(jié)，減小讀數(shù)誤差和系統(tǒng)誤差，實(shí)驗(yàn)中所用電流表應(yīng)選用
 
，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用
 
．（填所選儀器前的字母序號(hào)）．
②請(qǐng)你為該小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并把電路圖畫(huà)在虛線內(nèi)（小電風(fēng)扇的電路符號(hào)如圖3所示）．
③操作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，小電風(fēng)扇通電后受阻力作用，電壓表讀數(shù)小于0.5V時(shí)電風(fēng)扇沒(méi)啟動(dòng)．該小組測(cè)繪出的小電風(fēng)扇的伏安特性曲線如圖4所示，由此可以判定，小電風(fēng)扇的電阻為
 
，正常工作時(shí)的發(fā)熱功率為
 
，機(jī)械功率為
 
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2011?汕頭二模）（1）如圖1（a）裝置，用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，即在誤差允許范圍內(nèi)驗(yàn)證表達(dá)式
1
2
mv2=mgh 是否成立．
①為減少實(shí)驗(yàn)誤差，具體操作如下：
A、應(yīng)選擇質(zhì)量較
大
大
（大或�。┑奈矬w作為實(shí)驗(yàn)的重物．
B、釋放重物時(shí)，要保持紙帶處于
豎直
豎直
方向上．
②若以
1
2
v2為縱軸，下落的高度h為橫軸作出如圖1（b）圖象，則圖象的斜率代表的物理量是
g
g
．
（2）某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖2（a）的電路測(cè)量規(guī)格為“6V，0.5A”的小型直流電動(dòng)機(jī)M中線圈的電阻（阻值約為幾歐姆）．R0為阻值為3.0Ω的定值電阻．

①調(diào)節(jié)R時(shí)應(yīng)控制電動(dòng)機(jī)
不轉(zhuǎn)動(dòng)
不轉(zhuǎn)動(dòng)
（轉(zhuǎn)動(dòng)或不轉(zhuǎn)動(dòng)）時(shí)讀出電流表、電壓表示數(shù)．
②若電壓表示數(shù)是2.50V，電流表示數(shù)如圖2（b），讀得電流表示數(shù)是
0.50A
0.50A
．
③使用測(cè)得數(shù)據(jù)，計(jì)算電動(dòng)機(jī)線圈電阻為
2.0
2.0
Ω．該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸出的機(jī)械功率為
2.5
2.5
W．（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）
④由于
電壓表內(nèi)阻
電壓表內(nèi)阻
（電流表或電壓表內(nèi)阻）的影響，測(cè)得的電阻比實(shí)際值偏
小
小
（大或小）．

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科目：高中物理 來(lái)源：2012-2013學(xué)年山東省菏澤市高三5月份模擬試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

（13分）（1）在物理實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)了很多的物理研究方法，如理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、極限思維法、圖像法、類(lèi)比法、科學(xué)假說(shuō)法、微小量放大法與等效替代法等。請(qǐng)把合適的方法或正確的答案填在相應(yīng)的空格內(nèi)。

①在“利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”的實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)用      法，可以利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)算出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度：在“探究互成角度的兩個(gè)力的合成”的實(shí)驗(yàn)中，分別用一個(gè)力F或兩個(gè)互成角度的F1、F2，把一個(gè)一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置，則F就是F1和F2的合力，實(shí)驗(yàn)原理采用的是        法。在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示，用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向拋出，同時(shí)B球松開(kāi)，自由下落，A、B兩球同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，觀察到兩球同時(shí)落地。運(yùn)用      法，可以判定平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。

②圖象法是物理實(shí)驗(yàn)中一種重要的研究方法。在研究加速度與外力（質(zhì)量m一定）的關(guān)系、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律、探究彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)正確作出了三個(gè)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)圖象，如圖中A、B、C所示。根據(jù)坐標(biāo)軸代表的物理量判斷，A實(shí)驗(yàn)的圖象“斜率”表示          ；B實(shí)驗(yàn)圖象的“斜率”表示           ；C實(shí)驗(yàn)圖象的“斜率”表示            。

（2）某一小型電風(fēng)扇額定電壓為4.0V，額定功率為2.4W。某實(shí)驗(yàn)小組想通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪出小電風(fēng)扇的伏安特性曲線。實(shí)驗(yàn)中除導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，還有以下器材可供選擇：

A．電源E（電動(dòng)勢(shì)為4.5V）                             

B．電壓表V（量程為0～5V，內(nèi)阻約為4k）

C．電流表A1（量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.2）

D．電流表A2(量程3A，內(nèi)阻約0.05);

E．滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值10,額定電流1A）

F．滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值2k,額定電流100mA）

①為了便于調(diào)節(jié)，減小讀數(shù)誤差和系統(tǒng)誤差，實(shí)驗(yàn)中所用電流表應(yīng)選用   ，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用     。（填所選儀器前的字母序號(hào)）。

②請(qǐng)你為該小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并把電路圖畫(huà)在虛線內(nèi)（小電風(fēng)扇的電路符號(hào)如圖所示）。

③操作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，小電風(fēng)扇通電后受阻力作用，電壓表讀數(shù)小于0.5V時(shí)電風(fēng)扇沒(méi)啟動(dòng)。該小組測(cè)繪出的小電風(fēng)扇的伏安特性曲線如圖所示，由此可以判定，小電風(fēng)扇的電阻為     ，正常工作時(shí)的發(fā)熱功率為    ，機(jī)械功率為    。

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2011年廣東省汕頭市高考物理二模試卷（解析版） 題型：解答題

（1）如圖1（a）裝置，用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，即在誤差允許范圍內(nèi)驗(yàn)證表達(dá)式 是否成立．
①為減少實(shí)驗(yàn)誤差，具體操作如下：
A、應(yīng)選擇質(zhì)量較______（大或�。┑奈矬w作為實(shí)驗(yàn)的重物．
B、釋放重物時(shí)，要保持紙帶處于______方向上．
②若以為縱軸，下落的高度h為橫軸作出如圖1（b）圖象，則圖象的斜率代表的物理量是______．
（2）某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖2（a）的電路測(cè)量規(guī)格為“6V，0.5A”的小型直流電動(dòng)機(jī)M中線圈的電阻（阻值約為幾歐姆）．R為阻值為3.0Ω的定值電阻．

①調(diào)節(jié)R時(shí)應(yīng)控制電動(dòng)機(jī)______（轉(zhuǎn)動(dòng)或不轉(zhuǎn)動(dòng)）時(shí)讀出電流表、電壓表示數(shù)．
②若電壓表示數(shù)是2.50V，電流表示數(shù)如圖2（b），讀得電流表示數(shù)是______．
③使用測(cè)得數(shù)據(jù)，計(jì)算電動(dòng)機(jī)線圈電阻為_(kāi)_____Ω．該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸出的機(jī)械功率為_(kāi)_____W．（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）
④由于______（電流表或電壓表內(nèi)阻）的影響，測(cè)得的電阻比實(shí)際值偏______（大或小）．

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科目：高中物理 來(lái)源：2013年山東省菏澤市高考物理二模試卷（解析版） 題型：解答題

（1）在物理實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)了很多的物理研究方法，如理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、極限思維法、圖象法、類(lèi)比法、科學(xué)假說(shuō)法、微小量放大法與等效替代法等．請(qǐng)把合適的方法或正確的答案填在相應(yīng)的空格內(nèi)．

①在“利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”的實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)用______法，可以利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)算出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度：在“探究互成角度的兩個(gè)力的合成”的實(shí)驗(yàn)中，分別用一個(gè)力F或兩個(gè)互成角度的F1、F2，把一個(gè)一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置，則F就是F1和F2的合力，實(shí)驗(yàn)原理采用的是______法．在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，如圖1所示，用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向拋出，同時(shí)B球松開(kāi)，自由下落，A、B兩球同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，觀察到兩球同時(shí)落地．運(yùn)用______法，可以判定平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)．
②圖象法是物理實(shí)驗(yàn)中一種重要的研究方法．在研究加速度與外力（質(zhì)量m一定）的關(guān)系、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律、探究彈
力大小與彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)正確作出了三個(gè)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)圖象，如圖2中A、B、C所示．根據(jù)坐標(biāo)軸代表的物理量判斷，A實(shí)驗(yàn)的圖象“斜率”表示______；B實(shí)驗(yàn)圖象的“斜率”表示______；C實(shí)驗(yàn)圖象的“斜率”表示______．
（2）某一小型電風(fēng)扇額定電壓為4.0V，額定功率為2.4W．某實(shí)驗(yàn)小組想通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪出小電風(fēng)扇的伏安特性曲線．實(shí)驗(yàn)中除導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，還有以下器材可供選擇：
A．電源E（電動(dòng)勢(shì)為4.5V）
B．電壓表V（量程為0～5V，內(nèi)阻約為4kΩ）
C．電流表A1（量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.2Ω）
D．電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約0.05Ω）；
E．滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值10Ω，額定電流1A）
F．滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值2kΩ，額定電流100mA）
①為了便于調(diào)節(jié)，減小讀數(shù)誤差和系統(tǒng)誤差，實(shí)驗(yàn)中所用電流表應(yīng)選用______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______．（填所選儀器前的字母序號(hào)）．
②請(qǐng)你為該小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并把電路圖畫(huà)在虛線內(nèi)（小電風(fēng)扇的電路符號(hào)如圖3所示）．
③操作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，小電風(fēng)扇通電后受阻力作用，電壓表讀數(shù)小于0.5V時(shí)電風(fēng)扇沒(méi)啟動(dòng)．該小組測(cè)繪出的小電風(fēng)扇的伏安特性曲線如圖4所示，由此可以判定，小電風(fēng)扇的電阻為_(kāi)_____，正常工作時(shí)的發(fā)熱功率為_(kāi)_____，機(jī)械功率為_(kāi)_____．

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