18．在“探究動能與重力勢能的轉(zhuǎn)化和守恒”的實(shí)驗(yàn)中采用重物自由下落的方法：
（1）實(shí)驗(yàn)供選擇的重物有以下四個，應(yīng)選擇C．
A．質(zhì)量為100g的木球            B．質(zhì)量為10g的砝碼
C．質(zhì)量為200g的鉤碼            D．質(zhì)量為10g的塑料球
（2）實(shí)驗(yàn)中不一定（填一定或不一定）要用天平測量重物的質(zhì)量．
（3）若某次實(shí)驗(yàn)中使用質(zhì)量m=1kg的重物自由下落，得到如圖所示的紙帶，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為0.04s．那么從打點(diǎn)計(jì)時器打下起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)的過程中，重物重力勢能的減少量△Ep=2.33J （g=10m/s2，保留三位有效數(shù)字），此過程中重物動能的增加量△Ek=2.26J（保留三位有效數(shù)字）．由此可得到的結(jié)論是在誤差允許范圍內(nèi)，重物的機(jī)械能守恒．

分析 為了減小阻力的影響，重錘選擇質(zhì)量大一些，體積小一些的．
根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點(diǎn)的速度，從而得出動能的增加量，通過比較得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論．

解答 解：（1）為了減小阻力的影響，重錘選擇質(zhì)量大一些，體積小一些的，所以重物選擇質(zhì)量為200g的鉤碼，故選：C．
（2）驗(yàn)證動能的增加量和重力勢能的減小量，兩端都有質(zhì)量，可以約去，所以不一定需要測量重錘的質(zhì)量．
（3）從打點(diǎn)計(jì)時器打下起點(diǎn)O到打下B點(diǎn)的過程中，重物重力勢能的減少量△Ep=mgh=1×10×23.25×10-2J≈2.33J，B點(diǎn)的瞬時速度${v}_{B}=\frac{{x}_{AC}}{2T}=\frac{0.3250-0.1550}{0.08}$m/s=2.125m/s，則動能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}$=$\frac{1}{2}×1×2.12{5}^{2}$≈2.26J，可知在誤差允許范圍內(nèi)，重物的機(jī)械能守恒．
故答案為：（1）C，（2）不一定，（3）2.33，2.26，在誤差允許范圍內(nèi)，重物的機(jī)械能守恒．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會根據(jù)紙帶求解瞬時速度，從而得出動能的增加量，會根據(jù)下降的高度求解重力勢能的減小量．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

8．某同學(xué)用如圖所示的裝置測量木塊A與水平桌面間的動摩擦因數(shù)．在桌面上固定有輕彈簧，光電門1和光電門2．實(shí)驗(yàn)步驟如下：
ⅰ．適當(dāng)調(diào)節(jié)兩光電門1，2的位置，用刻度尺測量出兩光電門的距離x1，通過木塊A壓縮至適當(dāng)?shù)奈恢肞后釋放，由光電計(jì)時器測量出木塊A的前端從光電門1到光電門2的時間為t1；
ⅱ．光電門2的位置不動，改變光電門1的位置，用刻度尺測量出兩光電門之間的距離x2，木塊A壓縮彈簧至同一位置P后釋放，由光電計(jì)時器測出木塊A的前端由光電門1到光電門2的時間為t2．
試回答以下問題：
（1）若兩光電門距離為x，物塊A到達(dá)光電門2的速度為v，物塊在兩光電門之間運(yùn)動的時間為t，物塊在與桌面上運(yùn)動的加速度大小為a，物理量x，v，t，a之間的關(guān)系式為x=$x=vt+\frac{1}{2}a{t}^{2}$
（2）實(shí)驗(yàn)還需要測量或者知道的物理量是D（填正確答案前面的字母序號）．
A．木塊的長度l    B．彈簧的進(jìn)度系數(shù)k    C．彈簧的形變量x    D．重力加速度g
（3）利用測量的物理量得出物塊A與水平桌面間的動摩擦因數(shù)為$\frac{2（{x}_{2}{t}_{1}-{x}_{1}{t}_{2}）}{{t}_{1}{t}_{2}（{t}_{2}-{t}_{1}）g}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

9．在利用重物自由下落“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，有如下器材：
A．打點(diǎn)計(jì)時器    B．低壓交流電源（附導(dǎo)線）
C．天平（附砝碼）D．鐵架臺（附夾子）
E．重錘（附夾子）F．紙帶
G．秒表       H．復(fù)寫紙
（1）其中不必要的器材是CG；還缺少的器材是刻度尺；（填代碼）
（2）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2．實(shí)驗(yàn)小組選出一條紙帶如圖乙所示，其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時器打下的第一個點(diǎn)（靜止點(diǎn)），A、B、C為三個計(jì)數(shù)點(diǎn)，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個點(diǎn)，測得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.85cm．打點(diǎn)計(jì)時器電源為50Hz的交流電．
若重錘質(zhì)量為m，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以求得：當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時器打到B點(diǎn)時，重錘的重力勢能比開始下落時減少了1.88mJ；此時重錘的動能比開始下落時增加了1.96mJ，根據(jù)計(jì)算結(jié)果可以知道該實(shí)驗(yàn)小組在做實(shí)驗(yàn)時出現(xiàn)的問題可能是做實(shí)驗(yàn)時先釋放了紙帶然后再合上打點(diǎn)計(jì)時器的電鍵（找出一種原因即可）；

（3）如果重錘下落高度為h時對應(yīng)的速度為v，以$\frac{v^2}{2}$為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出$\frac{{v}^{2}}{2}$-h圖線，則圖線斜率的數(shù)值在理論上等于重力加速度g．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

6．一個直流發(fā)電機(jī)的電動勢為240V，內(nèi)阻為5Ω，現(xiàn)按如圖的電路給一臺電扇和一個電燈供電，電扇的規(guī)格“220V、100W、內(nèi)阻為5Ω”，燈泡規(guī)格“220V、100W”，用電器正常工作時：求：
（1）滑動變阻器的阻值為多少？
（2）電扇的熱功率和機(jī)械功率分別是多少？
（3）將滑動變阻器改為與電扇、電燈并聯(lián)，調(diào)整其阻值，使電源獲得最大輸出功率，則電源的最大輸出功率和此時電燈的功率各是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．如圖所示，正三角形ABC區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場（未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=$\frac{2\sqrt{3}m{v}_{0}}{3qL}$，△ABC的邊長為L，O為BC邊的中點(diǎn)．大量質(zhì)量為m、速度為v0的粒子從O點(diǎn)沿不同的方向垂直于磁場方向射入該磁場區(qū)域（不計(jì)粒子重力），則從AB邊和AC邊射出的粒子在磁場中的運(yùn)動時間可能為（　�。�
A．$\frac{\sqrt{3}πL}{3{v}_{0}}$B．$\frac{\sqrt{3}πL}{6{v}_{0}}$C．$\frac{\sqrt{3}πL}{9{v}_{0}}$D．$\frac{\sqrt{3}πL}{12{v}_{0}}$

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

3．如圖甲為“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，盤和重物的總質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量為M．實(shí)驗(yàn)中用盤和重物總重力的大小作為細(xì)線對小車?yán)Φ拇笮。?br />
（1）實(shí)驗(yàn)中，為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板一端定滑輪的高度，使細(xì)線與長木板平行．接下來還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是B（填寫所選選項(xiàng)的序號）
A．將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶，給打點(diǎn)計(jì)時器通電，調(diào)節(jié)m的大小，使小車在盤和重物的牽引下運(yùn)動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動．
B．將長木板的右端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶，撤去盤和重物，給打點(diǎn)計(jì)時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動．
C．將長木板的右端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，撤去紙帶以及盤和重物，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動．
（2）實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶如圖乙所示，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為x1、x2、x3、x4、x5、x6．已知相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為T，則小車的加速度a=$\frac{（{x}_{6}-{x}_{3}）+（{x}_{5}-{x}_{2}）+（{x}_{4}-{x}_{1}）}{9{T}^{2}}$（用題中所給字母表示）．
（3）實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量m和M的選取，以下最合理的一組是C
A．M=20g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g
D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
（4）該實(shí)驗(yàn)小組以測得的加速度a為縱軸，盤和重物的總重力F為橫軸，作出的圖象如圖丙中圖線1所示，發(fā)現(xiàn)圖象不過原點(diǎn)，懷疑在測量力時不準(zhǔn)確，他們將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改裝，將一個力傳感器安裝在小車上，直接測量細(xì)線拉小車的力F′，作a-F′圖如圖丙中圖線2所示，則圖象不過原點(diǎn)的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，對于圖象上相同的力，用傳感器測得的加速度偏大，其原因是鉤碼的質(zhì)量未遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1：n2=2：1，在原、副線圈回路中分別接有R1、R2兩個定值電阻且R1=2R2．原線圈一側(cè)接在電壓為UAB=12V的正弦交流電源上，如圖所示．則（　�。�
A．UAB：UCD=2：1
B．R2兩端電壓為4V
C．原、副線圈回路消耗的功率之比p1：p2=1：1
D．若AB間改接電壓仍為12V的直流電源，則原、副線圈回路電流之比I1：I2=1：2

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

7．某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律，請回答下列有關(guān)此實(shí)驗(yàn)的問題：

（1）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備了圖中所示的實(shí)驗(yàn)裝置及下列輔助器材：
A．交流電源、導(dǎo)線
B．天平（含配套砝碼）
C．秒表
D．刻度尺
E．細(xì)線、砂和小砂桶
其中不必要的器材是C（填代號）
（2）打點(diǎn)計(jì)時器在小車拖動的紙帶上打下一系列點(diǎn)跡，以此記錄小車的運(yùn)動情況．其中一部分紙帶上的點(diǎn)跡情況如圖甲所示，已知打點(diǎn)計(jì)時器打點(diǎn)時間間隔T=0.02s，測得A點(diǎn)到B、C點(diǎn)的距離分別為x1=5.99cm、x2=13.59cm，則在打下點(diǎn)跡B時，小車運(yùn)動的速度vB=0.680m/s；小車做勻加速直線運(yùn)動的加速度a=1.61m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．
（3）在驗(yàn)證“質(zhì)量一定，加速度a與合外力F的關(guān)系”時，某學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的a-F圖象，其中圖線不過原點(diǎn)的原因是平衡摩擦力過度，圖線在末端彎曲的原因是沒有滿足砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量．
（4）該實(shí)驗(yàn)中，若砂桶和砂的質(zhì)量為m，小車質(zhì)量為M，細(xì)線對小車的拉力為F，則拉力F與mg的關(guān)系式為F=$\frac{M}{M+m}$mg，若要使|$\frac{mg-F}{mg}$|＜10%，則m與M的關(guān)系應(yīng)滿足m＜$\frac{1}{9}$M．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

8．質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動，在第1s內(nèi)位移為6m，停止運(yùn)動前的最后1s內(nèi)位移為2m，求：
（1）運(yùn)動過程中加速度的大��？
（2）t=0時刻的速度大小？
（3）在整個減速運(yùn)動過程中質(zhì)點(diǎn)的位移大小？

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同步練習(xí)冊答案