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    如图1所示的装置，可以用来验证机械能守恒定律，也可以用于测定重力加速度．在进行实验时得到的纸带如图2所示（相邻两点间的时间为T），请根据实验和纸带，回答下列问题：由纸带得到重力加速度的表达式g=
    S3+S1-2S2
    T2
    S3+S1-2S2
    T2
    ．在验证机械能守恒定律的实验中：
    （1）研究对象是自由下落的重物，除下述器材：铁架台、打点计时器、纸带、重物、夹子外，还需要仪器是
    低压交流电源、刻度尺
    低压交流电源、刻度尺
    ．
    （2）做此实验时，有同学按以下步骤进行：
    ①固定好打点计时器，将连有重物的纸带穿过限位孔，用手提住，让手尽量靠近打点计时器．
    ②松开纸带，接通电源，开始打点，并重复几次，取得几条打点纸带．
    ③取下纸带，挑选一条清楚的纸带，记下起始点O点，在离O点较近处选择几个连续计数点，计算出各点的速度值．
    ④测出各点距O点的距离，即为下落高度．
    ⑤用天平称出物体的质量．
    ⑥计算出mghn和mvn2/2，看是否相等．
    在上述步骤中，多余的是
    ⑤
    ⑤
    ，有错误的是
    ①②③
    ①②③
    ．
    （3）当打点计时器打到点C时，物体的动能表达式为：
    1
    2
    m(
    S4-S2
    2T
    )    2
    1
    2
    m(
    S4-S2
    2T
    )    2
    ．物体从O到C，重力势能的减少量表达式为
    mgS3
    mgS3
    ．若两式相等或基本相等，则验证了机械能守恒定律．
    分析：（1）物体的下落是匀加速运动，可用逐差法求解加速度．实验时我们要测h和速度v，根据原理分析需要的实验器材即可．
    （2）根据实验原理与操作步骤一一分析：①应让重物从靠近打点计时器处释放；②先接通电源后释放纸带；③取点迹清晰的几个点，算出一个瞬时速度即可；⑤验证：mgh与
    1
    2
    mv2    的关系，m约掉了，不需要测量m
    （3）动能的表达式是
    1
    2
    mv2    ，算出C点速度代入即可，重力势能的减少量表达式为mgh，量出O到C的距离h代入即可．
    解答：解：设AB段位移为x1，BC段位移为x2，由x2-x1=aT2得：
    S3-S2-（S2-S1）=gT2
    解得：g=
    S3+S1-2S2
    T2

    （1）实验时我们要测h和速度v，根据原理分析需要的实验器材，除列出的器材外，还要打点计时器的电源：低压交流电源，和测下落高度和位移时需要的：刻度尺．
    （2）根据实验原理与操作步骤一一分析：①应让重物从靠近打点计时器处释放；②先接通电源后释放纸带；③取点迹清晰的几个点，算出一个瞬时速度即可；⑤验证：mgh与
    1
    2
    mv2    的关系，m约掉了，不需要测量m
    所以在上述步骤中，多余的是⑤，有错误的是 ①②③．
    （3）vC=
    S4-S2
    2T

    所以：物体的动能表达式为：
    1
    2
    m(
    S4-S2
    2T
    )2
    重力势能的减少量表达式为：mgh=mgS3．
    故答案为：
    S3+S1-2S2
    T2
    ；（1）低压交流电源、刻度尺；（2）⑤；①②③；（3）
    1
    2
    m(
    S4-S2
    2T
    )    2    ；mgS3
    点评：正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤、所测数据等，会起到事半功倍的效果．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    一同学用如图1所示的装置做“探究加速度与力的关系”的实验：小车搁置在水平放置的长木板上，纸带连接车尾并穿过打点计时器，用来测定小车的加速度a，小桶通过细线对小车施拉力F．在保持小车质量不变的情况下，改变对小车拉力F的大小，测得小车所受拉力F和加速度a的数据如右表：
    （1）根据测得的数据，在图2中作出a-F图象．
    （2）由图象可知，小车与长木板之间的最大静摩擦力大小为
    0.1
    0.1
    N．
    （3）若要使作出的a-F图线过坐标原点，需要调整实验装置，可采取以下措施中的
    C
    C

    A．增加小车的质量
    B．减小小车的质量
    C．适当垫高长木板的右端
    D．适当增加小桶内砝码质量

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    Ⅰ．用如图1所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验：
    ①先测出可视为质点的两滑块A、B的质量分别为m、M及滑块与桌面间的动摩擦因数μ，查出当地的重力加速度g．
    ②用细线将滑块A、B连接，使A、B间的轻弹簧处于压缩状态，滑块B恰好紧靠在桌边．
    ③剪断细线，测出滑块B做平抛运动落地时的水平位移S1，滑块A沿桌面滑行的距离为S2（未滑出桌面）．为验证动量守恒定律，写出还需测量的物理量及表示它的字母
     
    ，如果动量守恒，需满足的关系式为
     
    ．
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    Ⅱ．根据伏安法，由10V电源、0～15V电压表、0～10mA电流表等器材，连接成测量较大阻值电阻的电路．由于电表内阻的影响会造成测量误差，为了避免此误差，现在原有器材之外再提供一只高精度的电阻箱和单刀双掷开关，某同学设计出了按图2甲电路来测量该未知电阻的实验方案．
    （1）请按图2甲电路，将图2乙中所给器材连接成实验电路图．
    （2）请完成如下实验步骤：
    ①先把开关S拨向Rx，调节滑动变阻器，使电压表和电流表有一合适的读数，并记录两表的读数，U=8.12V，
    I=8mA，用伏安法初步估测电阻Rx的大小．
    ②
     
    ，之后把开关S拨向电阻箱R，微调电阻箱的电阻值，使电压表、电流表的读数与步骤①中的读数一致．读得此时电阻箱的阻值R=1000Ω．
    ③该未知电阻Rx=
     
    Ω．
    （3）利用测得的数据，还可以得到
     
    表的内电阻等于
     
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某实验小组采用如图1所示的装置探究“小车速度随时间变化的规律”，图中小车可放置砝码．实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器工作频率为50Hz．
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    （1）实验的部分步骤如下：
    ①在小车放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细绳连接小车和钩码；
    ②将小车停在打点计时器附近，
     
    ，
     
    ，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，
     
    ；
    ③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作．
    （2）如图2所示是钩码质量为0.03kg、砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到O的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在表格中的相应位置．
           表1纸带的测量结果
    测量点 s/cm v/（m?s-1）
    0 0.00 0.35
    A 1.51 0.40
    B 3.20 0.45
    C
    D 7.15 0.54
    E 9.41 0.60
    （3）如图3所示，在坐标纸上画出小车的速度-时间图象（以0点为计时起点，竖直坐标以0.30m/s开始）．
    （4）根据速度-时间图象判断小车做的是
     
    直线运动．
    （5）小车的加速度大小为
     
     m?s-2．（小数点后保留两位）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某实验小组利用如图1所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验．

    （1）在实验中必须平衡摩擦力，以小车所受重力的下滑力平衡摩擦力，当小车做
    匀速
    匀速
    运动时，摩擦力恰好被平衡
    （2）为了减小误差，在平衡摩擦力后，每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力，获取多组数据．若小车质量为400g，实验中每次所用的钩码总质量范围应选
    A
    A
    组会比较合理．（填选项前的字母）
    A．10g～40g      B．200g～400g       C．1000g～2000g
    （3）实验中打点计时器所使用的是
    交流
    交流
     （交流、直流）电源 频率为50Hz，图2中给出的是实验中获取的纸带的一部分：1、2、3、4、5是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点未标出每两个计数点间的时间间隔是
    0.1
    0.1
    s，由该纸带可求得小车的加速度a=
    1.07
    1.07
    m/s2．（前两空各1分，最后一空2分）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    利用如图1所示的装置可以测量滑块和滑板间的动摩擦因数．将质量为M的滑块A放在倾斜滑板B上，C为位移传感器，它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示出滑块A的速率-时间（v-t）图象．（取重力加速度g=10m/s2）．
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    （1）先给滑块A一个沿滑板B向上的初速度，得到的v-t图象如图2所示．利用该图象可算出滑块A上滑时的加速度的大小为
     
    m/s2；
    （2）从图线可得滑块与滑板之间的动摩擦因数μ=
     
    ．

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