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    某研究性学习小组的同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧测力计固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别于弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d．开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧测力计的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水，释放木板后，一位同学迅速记下弹簧测力计的示数F，另一位同学用秒表记下木板从MN处运动到PQ处的时间t．
    ①木板的加速度可以用d、t表示为a=
    2d
    t2
    2d
    t2
    ．
    ②改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧测力计示数F的关系．下列图象能表示该小组同学实验结果的是
    C
    C
    ．
    分析：长木板做匀加速直线运动，根据位移时间关系公式列式求解加速度．
    知道减小误差的常用方法是多次测量取平均值．
    知道当水的质量远远小于木板的质量时，水的重力近似等于绳子的拉力．
    解答：解：（1）根据匀变速直线运动公式得：
    a=
    2d
    t2

    为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是保持F1不变，重复实验多次测量，求平均值．
    （2）当F1＞F0时，木板才产生加速度．随着继续向瓶中加水后，矿泉水瓶的质量不断增加，
    矿泉水瓶的质量不能远小于木板的质量，那么水的重力与绳子的拉力差值越来越大．故选C．
    故答案为：①a=
    2d
    t2
    ；   ②C．
    点评：书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．实验的图象描绘，物理结合数学的应用都值得注意．
    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：

    （2011?甘肃二模）某研究性学习小组用如图（a）所示装置验证机械能守恒定律．让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即
    1
    2
    mv2=mgh．直接测量摆球到达B点的速度v比较困难．现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动，利用平抛的特性来间接地测出v．
    如图（a）中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动．在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．
    用重锤线确定出A、B点的投影点N、M．重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图（b）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐．用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律．已知重力加速度为g，小球的质量为m．
    （1）根据图（b）可以确定小球平抛时的水平射程为
    65.0
    65.0
    cm．
    （2）用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0=
    x
    g
    2h2
    x
    g
    2h2
    ．
    （3）用测出的物理量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量△EP=
    mg（h1-h2）
    mg（h1-h2）
    ，动能的增加量△EK=
    mgx2
    4h2
    mgx2
    4h2
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    某研究性学习小组用如图（a）所示装置验证机械能守恒定律．让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即
    1
    2
    mv2=mgh    ．直接测量摆球到达B点的速度v比较困难．现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动，利用平抛的特性来间接地测出v．如图（a）中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动．实验步骤如下（将下列实验步骤补充完整，自己设定需用的字母）：
    （1）在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．
    （2）用重锤线确定出A、B点的投影点N、M．
    （3）让小球每一次都
    同一点由静止
    同一点由静止
    释放，重复实验10次．球的落点痕迹如图（b）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐．
    （4）用米尺量出
    AN的高度h1、BM的高度h2，
    AN的高度h1、BM的高度h2，
    ，算出A、B两点的竖直距离，再量出
    M、C之间的距离x
    M、C之间的距离x
    ，即可验证机械能守恒定律．已知重力加速度为g，小球的质量为m．
    （5）数据处理
    ①根据图（b）可以确定小球平抛时的水平射程为
    65.0
    65.0
    cm．
    ②表示出小球平抛时的初速度v0=
    x.
    g
    2h2
    x.
    g
    2h2
    ．（用题中所给字母和自己设定的字母表示）
    ③用测出的物理量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量△EP=
    mg（h1-h2）
    mg（h1-h2）
    ，动能的增加量△EK=
    mgx2
    4h2
    mgx2
    4h2
    ．（用题中所给字母和自己设定的字母表示）
    ④本实验误差的主要来源有
    小球在运动过程中受到阻力
    小球在运动过程中受到阻力
    （试举出一条）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    (8分)某研究性学习小组用如图（a）所示装置验证机械能守恒定律．让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即mv 2= mgh．直接测量摆球到达B点的速度v比较困难．现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动，利用平抛的特性来间接地测出v．如图（a）中，悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动．在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹．用重锤线确定出A、B点的投影点N、M．重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图（b）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐．用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律．已知重力加速度为g，小球的质量为m．

    ①根据图（b）可以确定小球平抛时的水平射程为           cm．

    ②用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0 =          ．

    ③用测出的物理量表示出小球从A到B过程中，重力势能的减少量ΔEP =          _，动能的增加量ΔEK=     ____________．

     

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    科目：高中物理 来源：2012-2013学年浙江省高三第五次测试物理试卷（解析版） 题型：实验题

    某研究性学习小组用如图（a）所示装置验证机械能守恒定律。让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置，若不考虑空气阻力，小球的机械能应该守恒，即，但直接测量摆球到达B点的速度v比较困难，现利用平抛的特性来间接地测出v。

    如图（a）中，悬点正下方一竖直立柱上 放置一个与摆球完全相同的小球（OB等于摆线长），当悬线摆至B处，摆球与小球发生完全弹性碰撞（速度互换），被碰小球由于惯性向前飞出作平抛运动。在地面上放上白纸，上面覆盖着复写纸，当小球落在复写纸上时，会在下面白纸上留下痕迹。用重锤线确定出A、B点的投影点N、M。重复实验10次（小球每一次都从同一点由静止释放），球的落点痕迹如图（b）所示，图中米尺水平放置，零刻度线与M点对齐。用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2，算出A、B两点的竖直距离，再量出M、C之间的距离x，即可验证机械能守恒定律。（已知重力加速度为g，两球的质量均为m。）

    （1）根据图（b）可以确定小球平抛时的水平射程为          m。

    （2）用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0 =          。

    （3）此实验中，小球从A到B过程重力势能的减少量ΔEP =        ，动能的增加量EK=  

    若要验证此过程中摆球的机械能守恒，实验数据应满足一个怎样的关系          。（用题中的符号表示）

     

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    科目：高中物理 来源：同步题 题型：实验题

    当你在享受电带来的高质量生活时，是否关注过用电安全？一份关于家庭用电环境的调查引起了某研究性学习小组的兴趣．    
    (1)下表是五城市家庭用电环境调查的部分数据．它表明用电环境最安全的城市是________，最高不安全率与最低不安全率相差________。
    (2)研究性学习小组经讨论得出家庭用电不安全事例主要有：电器漏电、线路老化、________ 、________ 等．并提出猜想：①家庭电路都连接有熔丝（保险丝），应该是安全的；②熔丝只能保护电路，而不能保护人．某同学说：我家还安装了漏电保护器，很安全的，于是，大家决定探究熔丝和漏电保护器在电路中的作用，小组同学汇总资料并绘制电器漏电示意图如下图所示．                      

    结合上述图、表，能够支持猜想②的资料有________、________（从a、b、c中选择），理由是________。电路中，若用铜丝代替熔丝，可能出现的危害是________。   
    (3)结合(2)题的资料c，你认为下图所示中四种（A、B、C、D）漏电保护器的安装方法正确的是________。    
    (4)细心的同学发现上图中有一处用电安全隐患，请将图中的不安全因素用笔圈出．    
    (5)观察下图A，若淋浴器发生漏电可导致其外壳带电，请分析其危险性：________．为了更加合理和安全地使用电热淋浴器，该研究小组在理论上设计了B、C两种方案（如图所示），图中的R相当于保护电阻．根据已有知识判断，可行方案是________（填“B”或“C”），理由是________。

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    同步练习册答案