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(18分)进行“验证机械能守恒定律”的实验:
(1)现有以下器材:带铁夹的铁架台,打点计时器以及复写纸、纸带,导线,还需要的器材是______________________、______________________、______________________;
(2)下列选项中,属于系统误差的是(        );属于偶然误差的是(        );
A.打点计时器对纸带的阻力
B.测量纸带上的点距时存在的误差
C.测量点距时,将6个点误计为7个点
D.用秒表测量下落时间,由公式算出重物下落的高度
E.重物和纸带下落过程中受到空气阻力
(3)选出一条纸带如图所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,打点计时器通以50Hz的交流电。用刻度尺测得OA=12.41cm,OB=19.10cm,OC=27.29cm, 在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,重物的质量为1.00kg,取g=9.80m/s甲同学根据以上数据算出:当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了__________J;此时重物的动能比开始下落时增加了__________J。(结果均保留三位有效数字)。 实验结论是_____________________________________。

(4)乙同学利用他自己实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以为纵轴画出了如上图的图线。图线的斜率数值上近似等于(填代号)__________
A.3.60           B.9.80           C.4.90
图线未过原点O的原因是________________________________________________ 。
(1)刻度尺(1分);带铁夹的重物(1分);低压交流电源(1分);
(2)AE(2分);B(2分)
(3)1.87 (2分);1.73 (2分);在误差允许范围内,重物的机械能守恒(2分)  
(4)B(2分);操作中先释放重物,再接通(打点计时器)电源(3分)

试题分析:(1)要使打点计时器工作,需要交流电源;要是纸带下落还需要带夹子的重锤;要测量计数点的距离还需要刻度尺。(2)系统误差是实验器材或者系统带来的无法避免的误差,即A、E选项;偶然误差是认为造成的误差,即选项B,而C、D选项属于测量上的错误。(3)OB距离为19.10cm,减少的重力势能为:,B点的速度为:,从O点到B点增加的动能为:,即在实验误差允许的范围内,机械能守恒。(4)由于有:,即,则图像斜率为重力加速度,所以选择B选项;当h=0时速度不为0,即打点计时器工作之前就纸带就已经具有速度,则可能先释放纸袋在启动打点计时器。
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在做“研究匀变速直线运动”的实验时,为了达到实验的目的,除了有打点计时器、纸带、小车、钩码、细绳、一端附有滑轮的长木板外,还需要的仪器是         。得到一条纸带如图所示. 每隔4个点取1个计数点,A、B、C、D、E、F、G为计数点, x1 ="1.20cm," x 2 ="1.60cm," x 3 ="1.98cm," x 4 =2.38cm,  x 5 =2.79cm,  x 6 =3.18cm.

①计算运动物体在B、E两点的瞬时速度. vB=     m/s, vE=     m/s。
②在上图中作出v-t图象
③试计算运动物体的加速度a=      m/s2
(计算时保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(10分)如图甲所示是某同学设计的“探究加速度a与力F、质量m的关系”的实验装置图,实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力,小车运动加速度可由纸带求得。

⑴该同学对于该实验的认识,下列说法中正确的是       
A.该实验应用了等效替代的思想方法
B.该实验应用了控制变量的思想方法
C.实验时应先释放小车后接通电源
D.实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重力,其前提必须保证砂和砂桶总质量远远大于小车的质量
⑵如图乙所示是该同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带,A、B、C、D、E、F是该同学在纸带上选取的六个计数点,其中计数点间还有若干个点未标出,设相邻两个计数点间的时间间隔为T。该同学用刻度尺测出AC间的距离为s1,BD间的距离s2,则打B点时小车运动的速度vB       ,小车运动的加速度a=       

⑶某实验小组在实验时保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如表中所示.根据表中数据,在图丙坐标纸中作出F不变时a与的图象。
次数
1
2
3
4
5
6
小车加速度a/m·s2
1.72
1.49
1.25
1.00
0.75
0.50
小车质量m/kg
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
/kg1
3.50
3.00
2.50
2.00
1.40
1.00

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

用螺旋测微器测圆柱体的直径时,示数如图甲所示,此示数为         mm,用游标卡尺测量某物体的厚度时,示数如图乙所示,此示数为            m.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

如图甲所示,贴有白纸的木板竖直放置,弹簧测力计A挂于固定在木板上的P点,下端用细线挂一重物M。某同学用此实验装置来验证“力的平行四边形定则”,并依据实验记录作出图乙。关于此实验下列说法正确的是
A.应测量重物M所受的重力
B.拉线方向应与木板平面平行
C.图乙中F′表示理论合力,F表示实验测出的合力
D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

某同学用游标卡尺测量一薄的金属圆片的直径,读出图中的示数,该金属圆片的直径的测量值为        cm

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(1)某同学利用图甲的实验装置来进行 “探究加速度与物体所受合力F的关系”的实验。实验时,为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,应满足的实验条件是:沙和沙桶的总质量       (填“远小于”、“远大于”或“近似等于”)滑块的质量。该同学保持滑块的质量不变,改变沙的质量,再根据实验数据作出了加速度a与合力F关系图线(如图乙所示),说明此图线不通过坐标原点的原因是:             

(2)该同学又利用了这个实验装置进行“合外力做功与速度变化的关系”的实验。在满足上述条件的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M。往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,已知纸带上相邻两点间的时间间隔为T,在打点计时器打出的纸带上取两点p、q(如下图)。图中的L和xp、xq的长度已经测出。则本实验最终要验证的数学表达式为:                       。(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(10分)某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律,实验的简易示意图如图甲所示,当有不透光物体从光电门间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间。光电门传感器可测的最短时间为0.01ms。将挡光效果较好的黑色磁带(宽度为d)贴在透明直尺上,从一定高度由静止释放,并使其竖直通过光电门。某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi,并将部分数据进行了处理,结果如下表所示。(取g=9.8 m/s2,注:表格中M为直尺质量)


次数
?ti(10-3s)
 (m·s-1)

?hi(m)
Mg?hi
1
1.56
2.85
 
 
 
2
1.46
3.05
0.59M
0.06
0.59M
3
1.37
3.25
1.22M
0.13
1.23M
4
1.30
3.42
1.79M
0.18
1.80 M
5
1.25
3.55
2.25M
0.23
2.26M
(1)从表格中数据可知,直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用求出的,请你简要分析该同学这样做的理由是:                                   。
(2)该同学用20等分的游标卡尺测量出黑色磁带的宽度,其示数如图乙所示,则d =_______mm。
(3)根据该实验表格数据,请在答题纸上绘出图像,由图像可得出结论:                   

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(6分)如图甲为用螺旋测微器、图乙为用游标尺上有20个等分刻度的游标卡尺测量工件的情况,请读出它们的读数分别为         mm,           mm.

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