某同學(xué)利用重物自由下落來“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖（甲）所示．
（1）請(qǐng)指出實(shí)驗(yàn)裝置中存在的明顯錯(cuò)誤：
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能接“直流電源”
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能接“直流電源”
．
（2）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，為保證重錘下落時(shí)初速為零，應(yīng)
A
A
（選填A(yù)或B）．
A．先接通電源，再釋放紙帶
B．先釋放紙帶，再接通電源
（3）根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上連續(xù)打出的1、2、3、4四個(gè)點(diǎn)如圖（乙）示．已測(cè)出點(diǎn)1、2、3、4到打出的第一個(gè)點(diǎn)O的距離分別為h1、h2、h3、h4，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T．若代入所測(cè)數(shù)據(jù)能滿足表達(dá)式gh3=
1
8T2
(h4-h2)2
1
8T2
(h4-h2)2
，則可驗(yàn)證重錘下落過程機(jī)械能守恒（用題目中已測(cè)出的物理量表示）．
分析：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用交流電源，重物釋放時(shí)應(yīng)緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．
先接通電源后，釋放紙帶，確保重鍾下落時(shí)初速度為零．
根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出3點(diǎn)的速度，再由減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化動(dòng)能來驗(yàn)證是否守恒．
解答：解：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能使用直流電源，應(yīng)使用交流電源．
（2）當(dāng)先接通電源后，紙帶釋放，打出紙帶的初速度才能為零；
（3）3點(diǎn)的速度等于DF段的平均速度，所以v3=
h4-h2
2T
，則此處的動(dòng)能為EK=
1
2
m
v
2
3
=
m
8T2
(h4-h2)2；
只有當(dāng)gh3=
1
8T2
(h4-h2)2時(shí)，才可驗(yàn)證下落過程中，機(jī)械能是否守恒．
答案為：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不能接“直流電源”（或打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接“交流電源”）
（2）A
（3）
1
8T2
(h4-h2)2
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道該實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng)，掌握求解瞬時(shí)速度的方法．同時(shí)若先釋放紙帶后接通電源，則紙帶的初速度不為零，則不能取開始打點(diǎn)的來驗(yàn)證．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（一）在共點(diǎn)力合成的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出力的圖示，如圖1．圖上標(biāo)出了F1、F2、F、F′四個(gè)力，其中
F′
F′
（填上述字母）不是由彈簧秤直接測(cè)得的；若F與F′的
大小
大小
基本相等，
方向
方向
基本相同，說明共點(diǎn)力合成的平行四邊行定則得到了驗(yàn)證．

（二）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于自由下落的重物，下述選擇的條件更為有利的是
CD
CD

A．只要足夠重就可以
B．只要體積足夠小就可以
C．既要足夠重，又要體積非常小
D．應(yīng)該密度大些，還應(yīng)便于夾緊紙帶，使紙帶隨同運(yùn)動(dòng)時(shí)不致扭曲
（三）某同學(xué)利用如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，弧形軌道末端水平，離地面的高度為H，將鋼球從軌道的不同高度h處?kù)o止釋放，鋼球的落點(diǎn)距軌道末端的水平距離為s．若軌道完全光滑，s2與h的理論關(guān)系應(yīng)滿足s2=
4Hh
4Hh
（用H、h表示）．
（四）在做“互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成”的實(shí)驗(yàn)中有以下實(shí)驗(yàn)步驟，其合理順序是
CFDBEA
CFDBEA
（用相應(yīng)字母表示）
A．通過改變兩個(gè)拉力的大小和方向，從而改變橡皮條的伸長(zhǎng)，再重復(fù)做幾次；
B．只用一個(gè)彈簧秤，通過細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O．記下彈簧秤的讀數(shù)和細(xì)繩的方向，按同樣比例作出這個(gè)力F′的圖示；
C．在桌面上放一塊方木板，在木板上墊一張白紙，把橡皮條一端固定在木板的A點(diǎn)；
D．記下兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)以及結(jié)點(diǎn)的位置，描下兩條細(xì)繩的方向，在紙上按比例作出力F1和F2的圖示，用平行四邊形定則求出（作出）合力F；
E．比較力F′用平行四邊形定則求出的力F，看它們?cè)趯?shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)是否相等；
F．用兩條細(xì)繩結(jié)在橡皮條的另一端（即結(jié)點(diǎn)），通過細(xì)繩用兩個(gè)彈簧秤互成角度拉橡皮條，橡皮條伸長(zhǎng)，使結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，并用導(dǎo)線將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在交    流電源上．
B．將連有重物的紙帶穿過限位孔，用手提著紙帶，使重物靜止地靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的地方．
C．松開紙帶，讓重物自由落下，同時(shí)接通電源．
D．更換紙帶，重復(fù)幾次，選點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量．
E．用天平測(cè)量重物的質(zhì)量m．
（1）在上述實(shí)驗(yàn)步驟中錯(cuò)誤的是
C
C
，多余的是
E
E
．（填序號(hào)）
（2）該同學(xué)通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，重物動(dòng)能的增加量小于重力勢(shì)能的減少量，主要原因是
紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)存在阻力
紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)存在阻力
．
（3）該同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)后，提出了以下幾條建議，你認(rèn)為合理的是
AC
AC
．
A．選用重物時(shí)，質(zhì)量大的比質(zhì)量小的好
B．選用重物時(shí)，體積大的比體積小的好
C．安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，兩限位孔必須在同一直線上
D．紙帶上選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)應(yīng)離起始點(diǎn)近一些．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）用油膜法估測(cè)分子的大�。�
實(shí)驗(yàn)中將每個(gè)油酸分子視為球形模型，并讓油酸盡可能地在水面上擴(kuò)展開，則形成的油膜可視為
 
．若已知滴入水中的酒精油酸溶液中所含的純油酸的體積為V，油膜的面積為S，由此可估算出油酸分子的直徑為
 
．
（2）如圖甲，用包有白紙的質(zhì)量為1.00kg的圓柱棒替代紙帶和重物，蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)上并隨之勻速運(yùn)動(dòng)．當(dāng)接通電源待電機(jī)穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)后，燒斷懸掛圓柱棒的細(xì)線，圓柱棒自由下落，毛筆可在圓柱棒的紙上畫出記號(hào)．圖乙是按正確操作順序畫出的一條紙帶，圖中O是畫出的第一個(gè)痕跡，A、B、C、D、E、F、G是依次畫出的痕跡，設(shè)毛筆接觸棒時(shí)不影響棒的運(yùn)動(dòng)．測(cè)得痕跡之間沿棒方向的距離依次為OA=26.0mm、AB=50.0mm、BC=74.0mm、CD=98.0mm、DE=122.0mm、EF=146.0mm，已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1200r/min”字樣，由此驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．根據(jù)以上內(nèi)容，可得：
①根據(jù)乙圖所給的數(shù)據(jù)，可知毛筆畫下痕跡B、E兩時(shí)刻間棒的動(dòng)能變化量為
 
J，重力勢(shì)能的變化量為
 
J，由此可得出的結(jié)論是
 
．（g取9.80m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
②實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)利用獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)同時(shí)測(cè)定了當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭的值．假設(shè)OF間的距離為h，EG間的距離s．電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率用f表示．有下面三種方法求重力加速度的值，分別是：
 

A．根據(jù)h=
1
2
gt2，其中t=
6
f
，求得：g=
2hf2
62

B．根據(jù)vF=gt，其中t=
6
f
，而vF=
s
2T
（其中T=
1
f
），求得：g=
sf2
12

C．根據(jù)
v
2
F
=2gh，而vF=
s
2T
，（其中T=
1
f
），求得：g=
s2f2
8h

你認(rèn)為用哪種方法比較妥當(dāng)？其它方法可能存在的問題是什么？
答：
 
．
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科目：高中物理 來源：2012屆廣東省河源市連平縣忠信中學(xué)高三第16周周考物理試題 題型：實(shí)驗(yàn)題

(一).在共點(diǎn)力合成的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出力的圖示，如圖。圖上標(biāo)出了F1、F2、F、F′ 四個(gè)力，其中______（填上述字母）不是由彈簧秤直接測(cè)得的；若F與F′的________基本相等,_______基本相同，說明共點(diǎn)力合成的平行四邊行定則得到了驗(yàn)證。
(二).在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于自由下落的重物，下述選擇的條件更為有利的是(       )
A．只要足夠重就可以
B．只要體積足夠小就可以
C．既要足夠重，又要體積非常小
D．應(yīng)該密度大些，還應(yīng)便于夾緊紙帶，使紙帶隨同運(yùn)動(dòng)時(shí)不致扭曲

（三）.某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，弧
形軌道末端水平，離地面的高度為H，將鋼球從軌道的不同高度h處
靜止釋放，鋼球的落點(diǎn)距軌道末端的水平距離為s．
若軌道完全光滑，s2與h的理論關(guān)系應(yīng)滿足s2=____（用H、h表示）．
（四）.在做“互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力的合成”的實(shí)驗(yàn)中有以下實(shí)驗(yàn)步
驟，其合理順序是____________________（用相應(yīng)字母表示）
A．通過改變兩個(gè)拉力的大小和方向，從而改變橡皮條的伸長(zhǎng)，再重復(fù)做幾次；   
B．只用一個(gè)彈簧秤，通過細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置O．記下彈簧秤的讀數(shù)
和細(xì)繩的方向，按同樣比例作出這個(gè)力F’的圖示；
C．在桌面上放一塊方木板，在木板上墊一張白紙，把橡皮條一端固定在木板的A點(diǎn)；
D．記下兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)以及結(jié)點(diǎn)的位置，描下兩條細(xì)繩的方向，在紙上按比例作出力F1和F2的圖示，用平行四邊形定則求出（作出）合力F；
E．比較力F’用平行四邊形定則求出的力F，看它們?cè)趯?shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)是否相等；
F.用兩條細(xì)繩結(jié)在橡皮條的另一端（即結(jié)點(diǎn)），通過細(xì)繩用兩個(gè)彈簧秤互成角度拉橡
皮條，橡皮條伸長(zhǎng)，使結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O；

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年江蘇大豐高級(jí)中學(xué)高三上學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)利用一立方體進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)，

①．用精度是0.01 mm的螺旋測(cè)微器對(duì)物體邊長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)量，圖中的螺旋測(cè)微器讀數(shù)為5.620 mm，請(qǐng)?jiān)诳潭染�旁邊的方框內(nèi)標(biāo)出相應(yīng)的數(shù)值以符合給出的讀數(shù)．固定刻度為   ，下面可動(dòng)刻度為     ，上面可動(dòng)刻度為    。

立方體的質(zhì)量m=1kg的重物自由下落，在紙帶上打出了一系列的點(diǎn)，如圖所示，相鄰記數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s，長(zhǎng)度單位是cm，g取9.8m/s2．求：

②．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB=__________m/s(保留兩位有效數(shù)字)．?

③．從起點(diǎn)O到打下記數(shù)點(diǎn)B的過程中，物體重力勢(shì)能減小量ΔEP =_____ ______J，動(dòng)能的增加量ΔEk =_________________J（保留兩位有效數(shù)字）．?

④．即使在實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、數(shù)據(jù)測(cè)量及數(shù)據(jù)處理很準(zhǔn)確的前提下，該實(shí)驗(yàn)求得的ΔEp也一定略大于ΔEk，這是實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果，試分析該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因       __________。

 

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