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    在验证机械能守恒实验中，某同学利用图中器材进行实验，正确的完成实验操作后，得到一条点迹清晰的纸带，如图所示，但在实验数据处理中，某同学取 A、B 两点来验证实验，已知打点计时器每隔0.02s打一个点，图中测量结果记录在下面的表格中
    项目 x1 A 点瞬时速度 x2 B 点瞬时速度 AB  两点间距离
    数据 2.34cm 6.54cm 20cm
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    ①观察纸带，可知连接重物的夹子应夹在纸带的
     
    端（填“左”或“右”）；
    ②将表格中未填项目填写完整；
    ③若重物和夹子的总质量为0.6kg，那么在 AB 运动过程中，动能的增加量为
     
    J，重力势能减少量为
     
    ．
    分析：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．
    纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．
    解答：解：①从纸带上可以发现从左到右，相邻的计数点的距离越来越大，也就是说明速度越来越大．
    与重物相连接的纸带先打出点，速度较小，所以实验时纸带的左端通过夹子和重物相连接．
    ②利用匀变速直线运动的推论得：
    vA=
    x1
    2T
    =0.585m/s
    vB=
    x2
    2T
    =1.635m/s
    ③在 AB 运动过程中，动能的增加量为
    △Ek=EkB-EkA=2.78J
    重力势能减小量△Ep=mgh=2.94J．
    故答案为：①左，②0.585m/s，1.635m/s
    ③2.78，2.94；
    点评：纸带问题的处理是力学实验中常见的问题．我们可以纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    （1）在“验证机械能守恒实验”中，有如下步骤：在竖直放置的铁架台上端固定一个电磁铁（如图甲），通电时，小球被吸在电磁铁上，断电时，小球自由下落．铁架台上有可以移动的光电门．当小球经过光电门时，光电计时装置能测出小球通过光电门所用时间△t．

    ①如图乙所示，用游标卡尺可测得小钢球的直径：d=
    0.52
    0.52
    cm；实验时将小钢球从图示位置由静止释放，由数字计时器读出小球通过光电门的时间△t=1.2×10-2s，则小球经过光电门时的瞬时速度为
    0.43
    0.43
    m/s（保留2位有效数字）．
    ②在本次实验中还必须测量的物理量是
    小球出发点到光电门的距离L
    小球出发点到光电门的距离L
    （请用文字说明并用相应的字母表示）．
    ③本实验通过比较
    gL
    gL
    和
    d2
    2△t2
    d2
    2△t2
    （用以上所测量的物理量符号表示），在实验误差允许的范围内相等，就可以验证小球机械能守恒．
    （2）某同学利用如图所示装置探究“加速度和力、质量的关系”的实验中，测得滑块的加速度a和拉力F的数据如表所示：

    F/N 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
    a/（m?s-2） 0.11 0.19 0.29 0.40 0.51
    ①根据表中的数据在图所示的坐标中作出a-F图象；
    ②滑块质量为
    1.00
    1.00
     kg．
    ③图象（或延长线）与F轴的截距的物理意义是
    滑块所受到的摩擦力
    滑块所受到的摩擦力
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）用螺旋测微器测圆柱体的直径时，示数如图所示，此示数
    6.124
    6.124
    mm；

    （2）现要测定一个额定电压4V、额定功率1.6W的小灯泡的伏安特性曲线．要求所测电压范围为0.1V～4V．
    现有器材：直流电源E（电动势4.5V，内阻不计），电压表V（量程4.5V，内阻约为4×104Ω），电流表A1（量程250mA，内阻约为2Ω），电流表A2（量程500mA，内阻约为1Ω），滑动变阻器R（最大阻值约为30Ω），电键S，导线若干．
    如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是
    A
     
    2
    A
     
    2
    ，上面两个电路应该选用的是
    甲
    甲
    ．
    （3）在“验证机械能守恒实验”中，有如下步骤：在竖直放置的铁架台上端固定一个电磁铁（如图甲），通电时，小球被吸在电磁铁上，断电时，小球自由下落．铁架台上有可以移动的光电门．当小球经过光电门时，光电计时装置能测出小球通过光电门所用时间△t．
    ①如图乙所示，用游标卡尺可测得小钢球的直径：d=
    0.52
    0.52
    cm；实验时将小钢球从图示位置由静止释放，由数字计时器读出小球通过光电门的时间△t=1.2×10-2s，则小球经过光电门时的瞬时速度为
    0.43
    0.43
    m/s（所有结果均保留2位有效数字）．
    ②在本次实验中还必须测量的物理量是
    小球出发点到光电门的距离L
    小球出发点到光电门的距离L
    （请用文字说明并用相应的字母表示）．
    ③本实验通过比较
    gL
    gL
    和
    d
    2
     
    2
    △t
    2
     
    d
    2
     
    2
    △t
    2
     
    （用以上所测量的物理量符号表示），在实验误差允许的范围内相等，就可以验证小球机械能守恒．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    I．下列实验中，没有系统误差的是
    C
    C

    A．在探究a与M、F之间关系的实验中，用沙和沙桶的重力大小代替绳子的拉力
    B．在测定金属丝的电阻率实验中电流表外接法测量金属丝的电阻
    C．在探究小车速度随时间变化规律的实验中用逐差法测量小车运动的加速度
    D．在验证机械能守恒实验中，重锤减少的重力势能等于重锤增加的动能
    II．在探究“牛顿第二定律”时，某小组设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系．实验装置如图所示，将两个带滑轮的长木板并排固定放置，选取两辆完全相同的小车A和B，两小车后的刹车线穿过尾端固定板，由安装在后面的刹车系统同时进行控制（未画出刹车系统）．通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小．
    （1）在实验中怎样得到两车加速度的比例关系？
    （2）为了使绳子的拉力成为小车受到的合外力，在实验中必须做的操作是：
    ①平衡摩擦力，②调节滑轮的高度使牵引小车的绳子与木板平面平行．
    ①平衡摩擦力，②调节滑轮的高度使牵引小车的绳子与木板平面平行．


    III．现要测量某一待测电阻Rx的阻值，给定的器材有：
    A．待测电阻Rx；阻值约为200Ω
    B．电源E；电动势约为3.0V，内阻可忽略不计
    C．电流表A1；量程为0～10mA，内电阻r1=20Ω
    D．电流表A2：量程为0～20mA，内电阻约为8Ω
    E．定值电阻R0：阻值R0=80Ω
    F．单刀单掷开关S，导线若干．
    （1）为了尽量准确测量电阻Rx值，请在方框内设计实验电路原理图．
    （2）根据实验数据，得出测量Rx的表达式并说明各符号的含义：Rx
    =
    I1(R0+r1)
    I2-I1
    =
    I1(R0+r1)
    I2-I1
    ．

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    科目：高中物理 来源：2010-2011学年山东省青岛市高三第一次统一模拟考试（理综）物理部分 题型：实验题

    （1）在同学利用钩码来探究共点力合成的规律，图中 OE 是橡皮条，甲图按两个互成角度的方向牵拉，乙图是用一个拉力作用于橡皮条上，下列说法正确的是             ；

           A．甲步骤中两个拉力的方向必须相互垂直

           B．甲乙步骤中，橡皮条拉伸方向 EO 必须水平

           C．甲、乙两步骤必须将橡皮条拉到相同位置 O 点

           D．甲步骤完成后，可更换橡皮条，继续进行乙步骤实验

    （2）在验证机械能守恒实验中，某同学利用图中器材进行实验，正确的完成实验操作后，得到一条点迹清晰的纸带，如图所示，但在实验数据处理中，某同学取 A、B 两点来验证实验，已知打点计时器每隔0．02s打一个点，图中测量结果记录在下面的表格中

    项目

    x1

    A 点瞬时速度

    x2

    B 点瞬时速度

    AB  两点间距离

    数据

    2．34cm

     

    6．54cm

     

    20cm

        ①观察纸带，可知连接重物的夹子应夹在纸带的                 端（填“左”或“右”）；

        ②将表格中未填项目填写完整；

        ③若重物和夹子的总质量为0．6 kg，那么在 AB 运动过程中，动能的增加量为                                J，重力势能减少量为                                          ．

    （3）某实验小组用电压表和电流表测量电阻R 的阻值，实验装置如图所示．实验中，某同学正确的连接导线后，闭合开关，读出电压表和电流表的示数U1、I1．断开开关，将滑动变阻器的滑动触头P稍微向右移动，然后再闭合开关，读出电压表和电流表的示数U2、I2 后，断开开关．

    两次的实验数据如下表格

     

    U （V）

    I（mA）

    第 A 组数据

    3．01

    86．0

    第 B 组数据

    3．15

    90．0

    ①表格中，滑动触头P 移动后，所读出的示数应当是表格中的第             组数据（填“A”或“B”）；

    ②从表格中数据，计算该电阻的阻值是                          Ω；

    ③某同学观察电压表和电流表的标签，发现电压表内阻为400Ω，电流表内阻为0．5Ω，那么该电阻的真实值应为                      Ω（结果保留3位有效数字）．

     

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