(10分)某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證小球沿斜面運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能是否守恒，斜面的末端與水平桌面相切，不計(jì)小球在該處的能量損失，小球從離桌面高h(yuǎn)處由靜止釋放，小球離開桌面后發(fā)生的水平位移為s，桌面高為H，改變小球釋放的位置，記錄多組h、s值。

⑴若小球在運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒，則h與s2間的關(guān)系式為                     ；
⑵某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，畫出了h-s2圖象(如圖乙所示)，發(fā)現(xiàn)圖象不過原點(diǎn)，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是
                               ，改進(jìn)的措施可以有                                        (寫出一條即可)，隨著s的增大，圖象有彎曲的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的原因是                              ，改進(jìn)的措施可以有                                        (寫出一條即可)；

⑴h＝；⑵小球與斜面、桌面間有摩擦，改用動(dòng)摩擦因數(shù)更小的斜面和桌面(或減小水平桌面的長度，或換用氣墊導(dǎo)軌)，小球運(yùn)動(dòng)過程中受到空氣阻力的作用，換用密度大一點(diǎn)的實(shí)心球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(或球面更光滑)。

解析試題分析：⑴若小球在運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒，則小球離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球離開桌面瞬間的速度為v，有：s＝，在小球釋放到運(yùn)動(dòng)至桌面的過程中，有：mgh＝，聯(lián)立以上兩式解得：h＝＝；
⑵圖象的圖線不過原點(diǎn)，從題圖上看，存在了縱截距，即小球從一定的高度處釋放后，運(yùn)動(dòng)至桌邊緣恰好速度為零，再自由落體至地面，致使s＝0，因此產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是小球與斜面、桌面間有摩擦，改進(jìn)的措施是設(shè)法減小摩擦阻力，因此可以改用動(dòng)摩擦因數(shù)更小的斜面、桌面，或減小水平桌面的長度，或換用氣墊導(dǎo)軌，隨著s的增大，小球離開桌面時(shí)的速度應(yīng)增大，圖象有彎曲的現(xiàn)象，說明圖線的斜率發(fā)生了改變，即H變化的比率不同，因此這種現(xiàn)象的原因是小球離開桌面后除受重力以外，還受到了空氣阻力的作用，改進(jìn)的措施是設(shè)法使阻力相對重力可忽略，即換用密度大一點(diǎn)的實(shí)心球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，或球面更光滑。
考點(diǎn)：本題主要考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的探究性實(shí)驗(yàn)問題，涉及原理理解、誤差分析等知識，屬于中檔題。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

（8分）如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律，小車上固定一個(gè)盒子，盒子內(nèi)盛有沙子，沙桶的總質(zhì)量(包括桶以及桶內(nèi)沙子質(zhì)量)記為m，小車的總質(zhì)量(包括小車、盒子及盒內(nèi)沙子質(zhì)量)記為M。

（1）驗(yàn)證在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力成正比：從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱量并記錄沙桶的總重力mg，將該力視為合外力F，對應(yīng)的加速度則從打下的紙帶上計(jì)算得出。多次改變合外力F的大小，每次都會得到一個(gè)相應(yīng)的加速度。本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子取自小車中，故系統(tǒng)的總質(zhì)量不變。以合外力F為橫軸，以加速度為縱軸，畫出a—F圖象，圖象是一條過原點(diǎn)的直線。
①a—F圖線斜率的物理意義是                               。
②你認(rèn)為把沙桶的總重力mg當(dāng)做合外力F是否合理？答：________。(填“合理”或”不合理”)；
③本次實(shí)驗(yàn)中，是否應(yīng)該滿足材M >>m這樣的條件?答：__________ (填“是”或“否”)；
理由是_____________________________________________。
（2）驗(yàn)證在合外力不變的情況下，加速度與質(zhì)量成反比：保持桶內(nèi)沙子質(zhì)量m不變，在盒子內(nèi)添加或去掉一些沙子，驗(yàn)證加速度與質(zhì)量的關(guān)系。本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子總質(zhì)量不變，故系統(tǒng)所受的合外力不變。用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，以加速度為縱軸，應(yīng)該以____________的倒數(shù)為橫軸。

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

（6分）為了定性研究阻力（摩擦阻力和空氣阻力）與速度的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將栓有金屬小球的細(xì)線拉離豎直方向一個(gè)角度后釋放，
  
小球撞擊固定在小車右端的檔板，使小車和檔板一起運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下了一系列的點(diǎn)，用刻度尺測出相鄰兩點(diǎn)間的距離，可以判斷小車力受的阻力隨速度的減小而          （填“增大”或“減小”或“不變”）判斷的依據(jù)是           。

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

（6分）.為了測量一個(gè)阻值較大的末知電阻，某同學(xué)使用了干電池（1.5V），毫安表（1mA），電阻箱（0-9999W），電鍵，導(dǎo)線等器材。該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖（a）所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)，將電阻箱阻值置于最大，斷開K2，閉合K1，減小電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)為，記錄電流值；然后保持電阻箱阻值不變，斷開K1，閉合K2，此時(shí)電流示數(shù)為，記錄電流值。由此可得被測電阻的阻值為______W。

經(jīng)分析，該同學(xué)認(rèn)為上述方案中電源電動(dòng)勢的值可能與標(biāo)稱值不一致，因此會造成誤差。為避免電源對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，又設(shè)計(jì)了如圖（b）所示的實(shí)驗(yàn)電路，實(shí)驗(yàn)過程如下：
斷開K1，閉合K2，此時(shí)電流表指針處于某一位置，記錄相應(yīng)的電流值，其大小為I；斷開K2，閉合K1，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)為_________，記錄此時(shí)電阻箱的阻值，其大小為R0。由此可測出Rx＝__________。

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

(10分)在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，如下圖所示，為一次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，設(shè)A點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

⑴由圖判斷，在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，可認(rèn)為小車做            運(yùn)動(dòng)；
⑵相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為      s；
⑶BE間的速度vBE＝               m/s；
⑷C點(diǎn)的瞬時(shí)速度vC＝             m/s；
⑸小車的加速度a＝               m/s2。

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

（１）使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來分析小車運(yùn)動(dòng)情況的實(shí)驗(yàn)中，有如下基本步驟：
Ａ、把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在桌子上
Ｂ、安好紙帶 
Ｃ、松開紙帶讓物體帶著紙帶運(yùn)動(dòng)
Ｄ、接通交流電源 
Ｅ、取下紙帶
Ｆ、斷開開關(guān)
這些步驟正確的排列順序?yàn)?u>             。
(2)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。其相鄰點(diǎn)間的距離如圖所示，每兩個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打印點(diǎn)未畫出。
①試根據(jù)紙袋上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，計(jì)算出打下B、C、D、E、F五個(gè)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度，并將各個(gè)速度值填入下表（要求保留3位有效數(shù)字）

②將B、C、D、E、F各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在直角坐標(biāo)系中，并畫出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線。

③由所畫速度—時(shí)間圖像求出小車加速度為__________m/s2（該空保留兩位有效數(shù)字）
④由逐差法計(jì)算出小車的加速度為__________m/s2（該空保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

(12分)某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用芭樂做成水果電池,并設(shè)計(jì)了 一個(gè)如圖所示的電路來測定該水果電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻。實(shí)驗(yàn)中記錄下電阻箱的電阻值和對應(yīng)電流計(jì)示數(shù),將數(shù)據(jù)填在如下的表格中。已知電流計(jì)內(nèi)阻為Rg=500Ω
     
①甲、乙兩同學(xué)利用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。甲同學(xué)作出的圖象如圖A所示，乙同學(xué)作出的圖象如圖B所示，你認(rèn)為哪個(gè)同學(xué)作的圖象對本問題的研究更科學(xué)_______(填“A”或“B”），其理由是:______。

②利用你認(rèn)為科學(xué)的圖象，得出該水果電池的電 動(dòng)勢為______V，內(nèi)阻為______Ω。
③完成實(shí)驗(yàn)后，該研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)初步得出了水果作為 電池不 實(shí)用的物理原因是______。

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

（6分）在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，按照實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的先后順序，將下述步驟的代號填在橫線上　　　　.

A．把穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車后面
B．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板的沒有滑輪的一端，并連好電路
C．換上新的紙帶，再重做兩次
D．把長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面
E.使小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源，放開小車，讓小車運(yùn)動(dòng)
F.把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下邊吊著合適的鉤碼
G.斷開電源，取出紙帶

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

人騎自行車由靜到動(dòng)，除了要增加人和車的動(dòng)能以外，還要克服空氣及其他阻力做功。為了測量人騎自行車的功率，某活動(dòng)小組在操場的直道上進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：在離出發(fā)線5m、10m、20m、30m……70m的地方分別劃上8條計(jì)時(shí)線，每條計(jì)時(shí)線附近站幾個(gè)學(xué)生，手持秒表，聽到發(fā)令員的信號后，受測者全力騎車由出發(fā)線啟動(dòng)，同時(shí)全體學(xué)生都開始計(jì)時(shí)，自行車每到達(dá)一條計(jì)時(shí)線，站在該計(jì)時(shí)線上的幾個(gè)學(xué)生就停止計(jì)時(shí)，記下自行車從出發(fā)線到該條計(jì)時(shí)線的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下（每個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)的時(shí)間都取這幾個(gè)同學(xué)計(jì)時(shí)的平均值）：

（1）以縱軸代表自行車運(yùn)動(dòng)的距離s，橫軸代表運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t，試作出s-t圖。

（2）根據(jù)⑴作出的s-t圖知，自行車在每一路段內(nèi)的速度變化不是很大，因此可以用某一段的平均速度代替該段的速度。請計(jì)算出上述表格中空缺的①、②處的數(shù)據(jù)：①    m/s；②    m/s（保留三位有效數(shù)字）。
（3）本次實(shí)驗(yàn)中，設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中學(xué)生和自行車所受阻力與其速度大小成正比，其比例系數(shù)為15N·s/m，則在20m～30m路段的平均阻力f1與30m～40m路段的平均阻力f2之比f1：f2=      ；若整個(gè)過程中該同學(xué)騎車的功率P保持不變，則P=     W。

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同步練習(xí)冊答案