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          在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計時器所用電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg．實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖所示，把第一個點(diǎn)記作O，另選連續(xù)的4個點(diǎn)A、B、C、D作為測量點(diǎn)．經(jīng)測量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為34.02cm、39.38cm、45.11cm、50.96cm．根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以算出，重物由O點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)，重力勢能的減少量等于
          4.42
          4.42
          J，動能的增加量等于
          4.19
          4.19
          J（保留三位有效數(shù)字）．
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          分析：解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．
          紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動的推論，可計算出打出某點(diǎn)時紙帶運(yùn)動的瞬時速度，從而求出動能．根據(jù)功能關(guān)系得重力勢能減小量等于重力做功的數(shù)值．
          解答：解：利用勻變速直線運(yùn)動的推論
          vc=
          xBD
          tBD
          =
          (0.5096-0.3938)m
          2×0.02S
          =2.90m/s
          根據(jù)重力勢能的定義式得：
          重力勢能減小量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.4511 J=4.42 J．
          根據(jù)動能的定義式得：Ekc=
          1
          2
          mvC2=4.19J
          動能的增加量△EK=Ekc-0=
          1
          2
          mvC2=4.19 J
          故答案為：4.42J；  4.19J．
          點(diǎn)評：運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式和動能、重力勢能的定義式解決問題是該實(shí)驗(yàn)的常規(guī)問題．
          要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習(xí)冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習(xí)題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          （1）現(xiàn)行高中物理教材的學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，提供了重錘線的是
          AC
          AC

          A、研究平拋物體的運(yùn)動    B、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
          C、驗(yàn)證動量守恒定        D、用單擺測定重力加速度
          （2）在利用自由落體運(yùn)動驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：若打點(diǎn)計時器所接交流電的頻率為50赫茲，甲、乙兩條實(shí)驗(yàn)紙帶，如圖1所示，應(yīng)選
          甲
          甲
          紙帶好．若已測得點(diǎn)2到4間距離為s1，點(diǎn)0到3間距離為s2，打點(diǎn)周期為T，驗(yàn)證重物開始下落到打點(diǎn)計時器打下點(diǎn)3這段時間內(nèi)機(jī)械能守恒，s1、s2和T應(yīng)滿足的關(guān)系為T=
          S1
          2
          		2gS2
          S1
          2
          		2gS2
          ．

          （3）影響物質(zhì)材料電阻率的因素很多．一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高增大，而半導(dǎo)體材料的電阻率則隨溫度的升高而減小．某校研究性學(xué)習(xí)小組為了研究某種導(dǎo)電材料的導(dǎo)電特性，他們用該種材料制作成電阻值較小的線狀元件z做實(shí)驗(yàn)，所用電壓表的量程為3V，電流表的量程為3A，測得元件Z中的電流與相應(yīng)電壓的9組數(shù)據(jù)標(biāo)在I-U圖上．
          ①他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用的實(shí)物電路圖是圖2中的
          C
          C
          ．

          ②在交流評價過程中某同學(xué)提出，有2組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存在明顯的錯誤，你認(rèn)為是
          C、D
          C、D
          （只需填上與該數(shù)據(jù)對應(yīng)的點(diǎn)O、A、B…）
          ③請?jiān)趫D3上畫出元件Z的伏安特性曲線，判斷元件Z是
          半導(dǎo)體
          半導(dǎo)體
          材料（“金屬”或“半導(dǎo)體”）．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          （2010?成都二模）（1）在驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定率”的試驗(yàn)中：
          ①下面敘述正確的是
          AB
          AB
          （填序號字母）
          A．選用的重物的體積應(yīng)當(dāng)小一些
          B．操作時應(yīng)先通電再釋放紙帶
          C．應(yīng)該選用點(diǎn)跡清晰，且第一、二兩點(diǎn)間的距離接近2mm的紙帶進(jìn)行分析
          D．電磁打點(diǎn)計時器都應(yīng)接在電壓為20V的交流電源上
          ②實(shí)驗(yàn)室有下列器材可供選用：鐵架臺，電磁打點(diǎn)計時器（包括復(fù)寫紙），紙帶，停表，低壓交流電源（帶開關(guān)），導(dǎo)線，天平，刻度尺．
          其中不必要的器材有
          停表，天平
          停表，天平
          ；缺少的器材是
          重物
          重物
          ．
          （2）某同學(xué)想測某個電阻的電阻值Rx（約為130Ω），為此他找來下列器材：
          A．電流E：電動勢約為1.5V，內(nèi)阻可忽略不計
          B．電流表A1：量程為0～10mA，內(nèi)電阻r1=10Ω
          C．電流表A2：量程為0～20mA電阻r2約為5Ω
          D．定值電阻R0：阻值R0=90Ω
          E．滑動變阻器R1：最大阻值為20Ω
          F．滑動變阻器R2：最大阻值為1000Ω
          G．單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干
          ①該同學(xué)的設(shè)計思路是：先將其中一只電流表改裝成電壓表，然后利用伏安法測出Rx．為了盡量準(zhǔn)確的測出Rx的阻值，請你根據(jù)找到的器材和該同學(xué)的設(shè)計思路，在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)出器材符號．
          ②你所選用的滑動變阻器是
          R1
          R1
          （填器材序號字母或器材符號）．
          ③若某次測量中電流表A1的示數(shù)為I1，電流表A2的示數(shù)為I2，則Rx的表達(dá)式為：Rx=
          I1(R0+r1)
          I2-I1
          I1(R0+r1)
          I2-I1
          ．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          某實(shí)驗(yàn)小組想利用圖（甲）所示的單擺裝置來驗(yàn)正機(jī)械能守恒定，但需要先測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋麄儚膶?shí)驗(yàn)室找來了如圖（乙）所示的實(shí)驗(yàn)器材．
          （1）在測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葧r，除器材a、c外，還應(yīng)選擇的器材有
           
          （填器材下的字母）．若測量過程中懸點(diǎn)松動，則測出的重力加速度
           
          真實(shí)重力加速度（填“大于、等于或小于”）．
          （2）用游標(biāo)卡尺測量擺球的直徑時讀數(shù)如圖所示，則小球的直徑為
           
           cm．
          （3）重力加速度測出后，繼續(xù)驗(yàn)證擺球的機(jī)械能是否守恒，需要的器材有
           
          （填器材下的字母）．取最低點(diǎn)D處為零勢面，橫坐標(biāo)h為小球離最低點(diǎn)的高度，縱坐標(biāo)E為小球的動能或勢能（m為小球的質(zhì)量）．推據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，處理后得到圖（丙）所示的實(shí)驗(yàn)圖象，經(jīng)分析后可以得出的結(jié)論是：
           
          ．精英家教網(wǎng)
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：2012年浙江省溫州市高考物理適應(yīng)性訓(xùn)練（二）（解析版）
				題型：解答題
			
          

						
          某實(shí)驗(yàn)小組想利用圖（甲）所示的單擺裝置來驗(yàn)正機(jī)械能守恒定，但需要先測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋麄儚膶?shí)驗(yàn)室找來了如圖（乙）所示的實(shí)驗(yàn)器材．
          （1）在測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葧r，除器材a、c外，還應(yīng)選擇的器材有______（填器材下的字母）．若測量過程中懸點(diǎn)松動，則測出的重力加速度______真實(shí)重力加速度（填“大于、等于或小于”）．
          （2）用游標(biāo)卡尺測量擺球的直徑時讀數(shù)如圖所示，則小球的直徑為______ cm．
          （3）重力加速度測出后，繼續(xù)驗(yàn)證擺球的機(jī)械能是否守恒，需要的器材有______（填器材下的字母）．取最低點(diǎn)D處為零勢面，橫坐標(biāo)h為小球離最低點(diǎn)的高度，縱坐標(biāo)E為小球的動能或勢能（m為小球的質(zhì)量）．推據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，處理后得到圖（丙）所示的實(shí)驗(yàn)圖象，經(jīng)分析后可以得出的結(jié)論是：______．
          

			
          

			
          
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