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某同學在做“驗證機械能守恒定律”的實驗時，不慎將一條選擇好的紙帶的前面部分損壞了，他測出剩下的紙帶上各點間的距離，他測出并標在紙帶上，如圖4-5-4所示.已知打點計時器的周期是0.02 s，重力加速度為9.8 m/s2.

圖4-5-4

(1)利用紙帶說明重錘(質量為m kg)通過對應于2、5兩點過程中機械能守恒.

(2)說明為什么得到的結果是重錘重力勢能的減少量ΔEp稍大于重錘動能的增加量ΔEk？

思路點撥：今紙帶前面部分已損壞，仍可驗證機械能守恒，只不過需要兩次運用公式vn=，分別計算2、5兩點對應時刻的瞬時速度，然后計算出2、5兩點對應過程的動能增加量ΔEk和該過程的重力勢能減少量ΔEp，再比較兩者大小達到驗證機械能守恒的目的.

解析：(1)重錘在對應2、5兩點時的速度分別為v1= m/s=1.495 m/s

v2= m/s=2.06 m/s

則重錘在2、5兩點對應過程的動能增加量為

ΔEk=Ek2-Ek1=mv22-mv12

=m(v22-v12)=1.004m J

而重錘在該過程中下落的距離為

Δh=(3.18+3.56+3.94)×10-2 m=10.68×10-2 m

則重錘在該過程減少的重力勢能為

ΔEp=mg·Δh=1.047m J

在允許的實驗誤差范圍內可以認為ΔEk=ΔEp,即機械能守恒.

(2)因重錘拖著紙帶下落時，空氣阻力和打點計時器的阻力做功而使重錘的機械能有損失，故重力勢能的減少量稍大于動能的增加量.

答案：見解析

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）某同學做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗，主要步驟如下：
A．在桌面上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；
B．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細繩，細繩的另一端系著繩套；
C．用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結點到達某一位置D．記下D點的位置，讀出兩個彈簧測力計的示數；
D．按選好的標度，用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則作出合力F'；
E．只用一個彈簧測力計，通過繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧測力計的示數，記下細繩的方向，按同一標度作出這個力F的圖示；
F．比較力F'和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結論．
上述步驟中：
①有兩處遺漏了重要內容，這兩個步驟的代號是：
C、E
C、E
；
②遺漏的內容分別是
C中應描下兩力的方向
C中應描下兩力的方向
和
應將結點拉至D點
應將結點拉至D點
．
（2）某實驗小組采用如圖（a）所示的電路測量規格為“6V，0.5A”的小型直流電動機中線圈的電阻（阻值約為幾歐姆），R0是阻值為3.0Ω的定值電阻．

①調節R時，應控制電動機
不轉動
不轉動
（轉動或不轉動）時讀出電流表、電壓表的示數．
②若電壓表示數是2.5V，電流表示數如上圖（b）所示，讀得電流表示數是
0.50
0.50
A．
③使用測得數據，計算電動機線圈電阻為
2.0
2.0
Ω．該電動機正常工作時輸出的機械功率為
2.5
2.5
W．
④由于
電壓表內阻
電壓表內阻
（選填“電流表內阻”或“電壓表內阻”）的影響，測得的電動機線圈電阻比實際值偏
小
小
（選填“大”或“小”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）某同學做“驗證機械能守恒定律”實驗
①該同學開始實驗時情形如圖1所示，接通電源釋放紙帶．請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當的地方：
（i）
 
；（ii）
 
．
②該同學經修改錯誤后，在正確操作下，研究從靜止開始下落的物體所受阻力的情況，得到如圖2所示的紙帶（A、B、C、D、E均為相鄰的打點），測出A、C間的距離s1=14.77cm，點C、E間的距離s2=16.33cm．g=10m/s2．電源的頻率f=50Hz，重錘質量為m=1.0kg，設重錘所受阻力大小不變．在從A下落到E的過程中，阻力大小表達式
 
．通過C點時的即時速度大小為
 
m/s．（結果保留三位有效數字）
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（2）①某同學將多用電表的選擇開關旋轉到電阻擋，選用“×10”的倍率測量某電阻時示數如圖3（該同學的操作均正確），為了讀數更加精確，請在下列步驟中選擇必須合理的步驟并按操作先后順序填在橫線上
 
．（填序號）
A．用小螺絲刀進行機械調零
B．選用“×100”的倍率擋
C．選用“×l”的倍率擋
D．將紅、黑表筆短接，調節歐姆調零旋鈕，使表針指在最右端的零位置
E．將紅、黑表筆分別與待測電阻兩極接觸，重新測量
②某同學想用下列器材測量一電流表的內電阻rA，要求測量時兩電表指針的偏轉均超過其一半．
A．待測電流表A（量程300μA，內阻約為100Ω）
B．電壓表V（量程3V，內阻RV=1kΩ）
C．電源E（電動勢約4V，內阻忽略不計）
D．定值電阻R1=10Ω
E．滑動變阻器R2（0～20Ω，允許通過的最大電流2.0A）
F．開關S，導線若干
③在方框中畫出測量電路原理圖．
④電路接通后，正確測得電壓表讀數為2.8V，電流表讀數為280μA，則所測電流表內阻rA=
 
．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

（1）某同學做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗，主要步驟如下：
A．在桌面上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；
B．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細繩，細繩的另一端系著繩套；
C．用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結點到達某一位置D．記下D點的位置，讀出兩個彈簧測力計的示數；
D．按選好的標度，用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則作出合力F'；
E．只用一個彈簧測力計，通過繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧測力計的示數，記下細繩的方向，按同一標度作出這個力F的圖示；
F．比較力F'和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結論．
上述步驟中：
①有兩處遺漏了重要內容，這兩個步驟的代號是：______；
②遺漏的內容分別是______和______．
（2）某實驗小組采用如圖（a）所示的電路測量規格為“6V，0.5A”的小型直流電動機
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中線圈的電阻（阻值約為幾歐姆），R0是阻值為3.0Ω的定值電阻．

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①調節R時，應控制電動機______（轉動或不轉動）時讀出電流表、電壓表的示數．
②若電壓表示數是2.5V，電流表示數如上圖（b）所示，讀得電流表示數是______A．
③使用測得數據，計算電動機線圈電阻為______Ω．該電動機正常工作時輸出的機械功率為______W．
④由于______（選填“電流表內阻”或“電壓表內阻”）的影響，測得的電動機線圈電阻比實際值偏______（選填“大”或“小”）．

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科目：高中物理 來源：2011-2012學年廣東省肇慶市高三（上）期末物理試卷（解析版） 題型：填空題

（1）某同學做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗，主要步驟如下：
A．在桌面上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；
B．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細繩，細繩的另一端系著繩套；
C．用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結點到達某一位置D．記下D點的位置，讀出兩個彈簧測力計的示數；
D．按選好的標度，用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則作出合力F'；
E．只用一個彈簧測力計，通過繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧測力計的示數，記下細繩的方向，按同一標度作出這個力F的圖示；
F．比較力F'和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結論．
上述步驟中：
①有兩處遺漏了重要內容，這兩個步驟的代號是：    ；
②遺漏的內容分別是    和    ．
（2）某實驗小組采用如圖（a）所示的電路測量規格為“6V，0.5A”的小型直流電動機中線圈的電阻（阻值約為幾歐姆），R是阻值為3.0Ω的定值電阻．

①調節R時，應控制電動機    （轉動或不轉動）時讀出電流表、電壓表的示數．
②若電壓表示數是2.5V，電流表示數如上圖（b）所示，讀得電流表示數是    A．
③使用測得數據，計算電動機線圈電阻為    Ω．該電動機正常工作時輸出的機械功率為    W．
④由于    （選填“電流表內阻”或“電壓表內阻”）的影響，測得的電動機線圈電阻比實際值偏    （選填“大”或“小”）．

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科目：高中物理 來源：2011年廣東省江門市鶴山一中高考物理適應性訓練（解析版） 題型：解答題

（1）某同學做“驗證機械能守恒定律”實驗
①該同學開始實驗時情形如圖1所示，接通電源釋放紙帶．請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當的地方：
（i）______；（ii）______．
②該同學經修改錯誤后，在正確操作下，研究從靜止開始下落的物體所受阻力的情況，得到如圖2所示的紙帶（A、B、C、D、E均為相鄰的打點），測出A、C間的距離s1=14.77cm，點C、E間的距離s2=16.33cm．g=10m/s2．電源的頻率f=50Hz，重錘質量為m=1.0kg，設重錘所受阻力大小不變．在從A下落到E的過程中，阻力大小表達式______．通過C點時的即時速度大小為______m/s．（結果保留三位有效數字）

（2）①某同學將多用電表的選擇開關旋轉到電阻擋，選用“×10”的倍率測量某電阻時示數如圖3（該同學的操作均正確），為了讀數更加精確，請在下列步驟中選擇必須合理的步驟并按操作先后順序填在橫線上______．（填序號）
A．用小螺絲刀進行機械調零
B．選用“×100”的倍率擋
C．選用“×l”的倍率擋
D．將紅、黑表筆短接，調節歐姆調零旋鈕，使表針指在最右端的零位置
E．將紅、黑表筆分別與待測電阻兩極接觸，重新測量
②某同學想用下列器材測量一電流表的內電阻rA，要求測量時兩電表指針的偏轉均超過其一半．
A．待測電流表A（量程300μA，內阻約為100Ω）
B．電壓表V（量程3V，內阻RV=1kΩ）
C．電源E（電動勢約4V，內阻忽略不計）
D．定值電阻R1=10Ω
E．滑動變阻器R2（0～20Ω，允許通過的最大電流2.0A）
F．開關S，導線若干
③在方框中畫出測量電路原理圖．
④電路接通后，正確測得電壓表讀數為2.8V，電流表讀數為280μA，則所測電流表內阻rA=______．

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