利用圖1裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。

①除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、交流電源、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的器材中，必須使用的還有________。（選填器材前的字母）
A. 大小合適的鐵質(zhì)重錘
B. 體積較大的木質(zhì)重錘
C. 刻度尺
D. 游標(biāo)卡尺
E. 秒表
②圖2是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶。在紙帶上選取三個(gè)連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C，測得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hA、hB、hC。
重錘質(zhì)量用m表示，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T。從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過程中，重錘重力勢能的減少量∣ΔEp∣=________，動(dòng)能的增加量ΔEk=________。

③實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往是重力勢能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，關(guān)于這個(gè)誤差下列說法正確的是________
A．該誤差屬于偶然誤差
B．該誤差屬于系統(tǒng)誤差
C．可以通過多次測量取平均值的方法來減小該誤差
D．可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差
④在實(shí)驗(yàn)過程中，下列實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理正確的是________
A. 釋放重錘前，使紙帶保持豎直
B. 做實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再釋放重錘
C. 為測量打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下某點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，可測量該點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，再根據(jù)公式計(jì)算，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?br />D．用刻度尺測量某點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，利用公式mgh計(jì)算重力勢能的減少量，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?br />⑤某同學(xué)在紙帶上選取計(jì)數(shù)點(diǎn)后，測量它們到起始點(diǎn)O的距離h，并計(jì)算出打相應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，通過描繪v2-h圖像去研究機(jī)械能是否守恒。若實(shí)驗(yàn)中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的v2-h圖像是圖3中的哪一個(gè)________
①AC（2分）   ②mghB（2分），（4分） ③BD（2分）   ④ABD（2分）      ⑤A（2分）

試題分析：①驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)，需要盡量減小阻力，以使得減少的重力勢能接近增加的動(dòng)能，所以選擇鐵質(zhì)重錘而不是木質(zhì)，這樣可以盡量減少阻力影響。即選項(xiàng)A對B錯(cuò)。在計(jì)算速度時(shí)需要刻度尺測量點(diǎn)跡之間的距離以及下落的高度，所以選項(xiàng)C是必須的。而秒表不需要，只有查相鄰點(diǎn)的間隔即可得時(shí)間間隔，因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02秒打一個(gè)點(diǎn)。所以E錯(cuò)誤。有刻度尺測量點(diǎn)間距，而不需要游標(biāo)卡尺選項(xiàng)D錯(cuò)。②O點(diǎn)到B點(diǎn)下落的高度為，所以減少的重力勢能為，增加的動(dòng)能要計(jì)算B點(diǎn)的瞬時(shí)速度，B為AC的中間時(shí)刻即等于AC的平均速度，所以，增加的動(dòng)能。③重力勢能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，主要是因?yàn)椴豢杀苊庀到y(tǒng)存在阻力，就會(huì)有部分重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以動(dòng)能增加的少，重力勢能減少的多，此為系統(tǒng)誤差，選項(xiàng)A錯(cuò)B對。無論怎么多次測量去平均值都只能減少偶然誤差不能減少系統(tǒng)誤差，選項(xiàng)C錯(cuò)，只有減少阻力影響才能減少系統(tǒng)誤差，選項(xiàng)D對。④為保證只有重力做功，釋放前紙帶豎直可減少紙帶與 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔之間的摩擦，選項(xiàng)A對。實(shí)驗(yàn)過程先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶 ，選項(xiàng)B對。速度的計(jì)算必須從紙帶數(shù)據(jù)來求，而不能根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)求速度，如果按照自由落體運(yùn)動(dòng)的速度來求解則減少的重力勢能一定等于增加的動(dòng)能，驗(yàn)證就沒有意義了。計(jì)算減少的重力勢能一定要按照當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葋碛?jì)算選項(xiàng)D對。⑤若有恒定的阻力存在，則根據(jù)動(dòng)能定理可得，即，所以圖像斜率為定值，而且過原點(diǎn)，對照選項(xiàng)A對。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

（1）有一只標(biāo)值為“2.5 V，×W” 的小燈泡，其額定功率的標(biāo)值已模糊不清．某同學(xué)想通過描繪燈絲伏安特性曲線來測定該燈泡的額定功率．
①已知小燈泡的燈絲電阻約為5 Ω，請先在圖甲中補(bǔ)全用伏安法測量燈絲電阻的電路圖，再選擇電流表（0~0.6A；0~3A）、電壓表（0~3V；0~15V）的合適量程，并按圖甲連接方式將圖乙中的實(shí)物連成完整的電路．
②開關(guān)S閉合之前，將圖乙中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于       (選填“A端”、“B端”或“AB正中間”)

③該同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)作出的燈絲伏安特性曲線如上圖丙所示，則小燈泡的額定功率為      W。
（2）如下圖甲所示，一端帶有定滑輪的水平放置的長木板上固定有A、B兩個(gè)光電門，與通過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連的輕質(zhì)測力計(jì)能顯示小車所受的拉力。

①在探究“合外力一定，加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，如果不計(jì)空氣阻力及一切摩擦，要使測力計(jì)的示數(shù)等于小車所受的合外力，操作中必須保持小車與定滑輪間的細(xì)繩     。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到的幾組數(shù)據(jù)如下表所示，為了更直觀地描述物體的加速度跟其質(zhì)量的關(guān)系，請你根據(jù)他的數(shù)據(jù)在乙圖的坐標(biāo)系中畫出a-圖象。



②如丙圖所示，將長木板的左端抬高，小車遮光片裝在右側(cè)，使小車從靠近光電門A處由靜止開始運(yùn)動(dòng)，讀出測力計(jì)的示數(shù)F及小車在兩光電門之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，改變木板傾角，測得多組數(shù)據(jù)，據(jù)此數(shù)據(jù)得到的F—的圖線如圖丁所示。實(shí)驗(yàn)中測得兩光電門的距離L＝1.0m，砂和砂桶的總質(zhì)量m1=0.5kg，則圖線的斜率為    （要寫上相應(yīng)的單位）；若小車與長木板間的摩擦不能忽略，則測得的圖線斜率將        （選填“變大”、 “變小”或“不變”）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”時(shí)，某同學(xué)得到如圖的一條紙帶，標(biāo)有0、1、2、3、4、5、6等計(jì)數(shù)點(diǎn)，各計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)打點(diǎn)在圖中被覆蓋，測得各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間距S1＝5.18cm，S2＝4.40cm，S3＝3.62cm，S4＝2.84cm，S5＝2.06cm，S6＝1.28cm．

（1）相鄰兩記數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為_______s；
（2）物體的加速度大小a＝________ m/s2；
（3）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下記數(shù)點(diǎn)3時(shí)，物體的速度大小v3＝_______ m/s.

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

（8分）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）

①圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為     m/s2。（保留二位有效數(shù)字）
②為了用細(xì)線的拉力表示小車受到的合外力，實(shí)驗(yàn)操作時(shí)必須首先_________________.
③下列做法正確的是　  　（填字母代號）
A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行
B．在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴木塊上
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開木塊再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
D．通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度
④在實(shí)驗(yàn)過程中改變砝碼盤中砝碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量，在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a—F關(guān)系圖線（如圖所示）. 此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（  ）

A．小車與軌道之間存在摩擦       B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C．砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量太大     D．所用小車的質(zhì)量太大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

（1）用游標(biāo)卡尺為20分度的卡尺測量某工件的內(nèi)徑時(shí)，示數(shù)如圖甲所示，由圖可知其長度為_______cm；用螺旋測微器測量某圓柱體的直徑時(shí)，示數(shù)如圖乙所示，由圖可知其直徑為______mm.

（2）某同學(xué)采用如圖1所示的裝置探究物體的加速度與所受合力的關(guān)系。用砂桶和砂的重力充當(dāng)小車所受合力F；通過分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，測量加速度a。分別以合力F 和加速度a作為橫軸和縱軸，建立坐標(biāo)系。根據(jù)實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)描出如圖2所示的點(diǎn)跡，結(jié)果跟教材中的結(jié)論不完全一致。該同學(xué)列舉產(chǎn)生這種結(jié)果的可能原因如下：
（1）在平衡摩擦力時(shí)將木板右端墊得過高；
（2）沒有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力時(shí)將木板右端墊得過低；
（3）砂桶和砂的質(zhì)量過大，不滿足砂桶和砂的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)條件；
（4）測量小車的質(zhì)量或者加速度時(shí)的偶然誤差過大。
通過進(jìn)一步分析，你認(rèn)為比較合理的原因可能是（ ）
A．（1）和（4）B．（2）和（3）C．（1）和（3）D．（2）和（4）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)為探究“合力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，他的操作步驟是：
A．按如圖擺好實(shí)驗(yàn)裝置，
B．將質(zhì)量M＝0.20 kg的小車?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，并按住小車，
C．在總質(zhì)量m分別為10 g、30 g、50 g的三種
鉤碼中,挑選了一個(gè)質(zhì)量為50 g的鉤碼掛在拉線
的掛鉤上，
D．接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源（電源頻率為f＝50 Hz）， 然后釋放小車，打出一條紙帶。
①多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，從中挑選一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖所示。把打下的第一點(diǎn)記作“0”，然后依次取若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，用毫米刻度尺測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)距離分別為d1＝0.0075 m，d2＝0.03001m，d3＝0.0675 m，d4＝0.1200 m，d5＝0.1875m，d6＝0.2700 m，他把鉤碼重力（當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9.8 m/s2）作為小車所受合力算出打下“0”點(diǎn)到打下“5”點(diǎn)合力做功。則合力做功＝______ ，小車動(dòng)能的改變量＝______（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

② 此次實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果，他沒能得到“合力對物體做的功等于物體動(dòng)能的增量”，且誤差很大，顯然，在實(shí)驗(yàn)探究過程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素。請你根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置和操作過程幫助分析一下，造成較大誤差的主要原因是                    ；                            。（寫出兩條即可）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

(18分)(1)(6分)某同學(xué)用如圖甲的裝置來研究牛頓第二定律。

①實(shí)驗(yàn)需用沙和沙桶的總重力表示小車受到的合力，則除滿足沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量外，還必須進(jìn)行的操作是。
②如圖乙是某次實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶，O為起點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出，有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示，電源頻率為50Hz。則小車的加速度a=m/s2，打B點(diǎn)時(shí)小車的速度vB=m/s。(以上結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

（7分） “探究力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)線的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩，圖乙所示是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖。
（1）圖乙中的________是力F1和F2合力的理論值；________是力F1和F2合力的實(shí)際測量值。

（2）在實(shí)驗(yàn)中，如果將細(xì)繩也換成橡皮筋，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)發(fā)生變化？
答：________.(選填“變”或“不變”)．
（3）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是(　　)
A．理想實(shí)驗(yàn)法                  B．等效替代法
C．控制變量法                  D．建立物理模型法
（4）同學(xué)們在操作過程中有如下議論，其中對減小實(shí)驗(yàn)誤差有益的說法是(　　)
A．兩根細(xì)繩必須等長
B．橡皮筋應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上
C．在使用彈簧秤時(shí)要注意使彈簧秤與木板平面平行
D．拉橡皮筋的細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

(10分)如圖所示是測量物塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置。長木板固定在水平桌面上，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，與帶滑輪的物塊相連。沙桶和力傳感器通過繞在滑輪上的細(xì)繩相連。調(diào)整沙桶的質(zhì)量，當(dāng)放開沙桶時(shí)，使物塊在木板上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。(重力加速度為g，滑輪的質(zhì)量和摩擦可以忽略)

(1)在某次測量中讀出力傳感器示數(shù)為F，為進(jìn)一步測量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還需測量的有______；
A．木板的長度LB．物塊的質(zhì)量m
C．沙桶的質(zhì)量MD．運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t
(2)現(xiàn)在已求得物塊的加速度為a，利用測得的物理量寫出動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式μ=___________
(3)為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更精確，該同學(xué)改變沙桶的質(zhì)量，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)操作，得到多組數(shù)據(jù)，以力傳感器的示數(shù)F為橫軸，以加速度a為縱軸建立直角坐標(biāo)系，做出a-F圖象，得到一條傾斜的直線，該直線的縱軸截距大小為b，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭，則由圖象可得動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_______.

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