4．某實驗小組的同學利用自由落體運動驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖所示．他們驗證的原理是：看重物重力勢能的減少量△Ep=mghn與其動能的增加量△Ek=$\frac{1}{2}$mvn2在誤差允許范圍內(nèi)是否相等．實驗中在計算紙帶上某一點的速度時，甲同學用vn=g（nT）來計算，乙同學用vn=$\frac{{x}_{n}+{x}_{n+1}}{2T}$來計算，其中乙（填“甲”或“乙”）同學的計算方法更符合實驗要求；在代入重力加速度g的數(shù)值時，甲用a=$\frac{{x}_{M}+{x}_{N}}{（M-N）{T}^{2}}$計算出重物下落的實際加速度并代入．乙同學用當?shù)氐膶嶋H重力加速度代入，其中乙（填“甲”或“乙”）同學的做法是正確的；某同學采用正確計算方法進行實驗和計算，結果發(fā)現(xiàn)重物重力勢能的減少量△Ep略大于動能的增加量△Ek．產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是空氣阻力以及紙帶與打點計時器之間的摩擦力引起．

分析 （1）在驗證機械能守恒定律時，通過某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求解瞬時速度的大小，從而得出動能的增加量．求解重力勢能的減小量時用當?shù)氐闹亓铀俣却胗嬎悖?br />（2）由于存在阻力作用，重力勢能的減小量略大于動能的增加量．

解答 解：因有阻力作用，重物下落的實際加速度a＜g，故甲同學的計算方法不正確，乙同學應用vn=$\frac{{x}_{n}+{x}_{n+1}}{2T}$來計算是正確的．
求重物重力勢能的減少量時，應當用當?shù)氐膶嶋H重力加速度來計算，但一定大于重物下落的實際加速度a，故乙正確．
結果發(fā)現(xiàn)重物重力勢能的減少量△Ep略大于動能的增加量△Ek．產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是空氣阻力以及紙帶與打點計時器之間的摩擦力引起．
故答案為：乙，乙，空氣阻力以及紙帶與打點計時器之間的摩擦力引起

點評 解決本題的關鍵知道實驗的原理，掌握驗證機械能守恒定律得方法，以及知道誤差形成的原因，難度不大．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．如圖所示，輕桿長為L，小球的質量為m，桿連小球在豎直平面內(nèi)繞軸O自由轉動，已知在最高點處，桿對球的支撐力大小為F=$\frac{mg}{2}$．
（1）求小球在最高點的瞬時速度大�。�
（2）若小球通過最高點瞬時的速度大小為$\sqrt{2gL}$，則此時小球受桿的作用力的大小和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．伽利略曾設計過一種溫度計，其結構為：一根麥稈粗細的玻璃管，一端與雞蛋大小的玻璃泡相連，另一端豎直插在水槽中，并使玻璃管內(nèi)吸入一段水柱，根據(jù)管內(nèi)水柱的高度的變化，可測出相應的環(huán)境溫度．為了探究“伽利略溫度計”的工作過程，同學們按照資料中的描述自制了一種測溫裝置，其結構如圖所示，玻璃泡A內(nèi)封有一定質量的氣體，與A相連的細管B插在水銀槽中，管內(nèi)水銀面的高度x即可反映泡內(nèi)氣體的溫度，即環(huán)境溫度，并可由B管上的刻度直接讀出（B管的體積與A泡的體積相比可略去不計）．
（�。┘毠蹷的刻度線是在1標準大氣壓下制作的（1標準大氣壓相當于76cm水銀柱的壓強）．已知溫度t=27℃時的刻度線在x=16cm處，問t=17℃的刻度線在多少厘米處？
（ⅱ）若大氣壓已變?yōu)?4cm水銀柱的壓強，利用該測溫裝置測量溫度時所得讀數(shù)仍為27℃，問此時實際溫度為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．A、B兩列簡諧橫波均沿x軸正向傳播，在某時刻的波形分別如圖中甲、乙所示，經(jīng)過時間t（t小于A波的周期TA），這兩列簡諧橫波的波形分別變?yōu)閳D中丙、丁所示，則A、B兩列波的波速vA、vB之比可能是（　�。�
A．1：1B．2：1C．1：2D．3：1
E．1：3         

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．質量為m=1kg的物體靜置于傾角為θ=37°的固定且足夠長的光滑斜面底端，對物體施以平行于斜面向上的拉力F，經(jīng)過t=1s時撤去拉力，再經(jīng)過t=1s，物體又恰好滑回底端．（g取10m/s2）求：（1）拉力F的大�。唬�2）物體上滑的最大距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．如圖所示，圓心在O點、半徑為R的圓弧軌道abc豎直固定在水平桌面上，Oc與Oa的夾角為60°，軌道最低點a與桌面相切．一輕繩兩端系著質量為m1和m2的小球（均可視為質點），掛在圓弧軌道邊緣c的兩邊，開始時，m1位于c點，然后從靜止釋放，設輕繩足夠長，不計一切摩擦．則（　�。�
A．在m1由c下滑到a的過程中，兩球速度大小始終相等
B．m1在由c下滑到a的過程中重力的功率先增大后減小
C．若m1恰好能沿圓弧軌道下滑到a點，則m1=3m2
D．若m1恰好能沿圓弧軌道下滑到a點，則m1=2m2

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．如圖所示，兩個相同的小球帶電量分別為+4Q和+Q，被固定在光滑、絕緣水平面上的A、B兩點，O是AB的中點，C、D分別是AO和OB的中點．一帶電量為+q的小球從C點由靜止釋放，僅在電場力作用下向右運動，則小球從C點運動到D點的過程中（　�。�
A．速度一直增大B．加速度一直減小
C．電場力先做正功后做負功D．電勢能先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．為了測量一節(jié)新干電池的內(nèi)阻．

（1）A同學準備采用圖甲的實驗器材，用歐姆表直接粗測電池的內(nèi)阻，你覺得是否可行？不行（填“行”或“不行”）
（2）B同學采用圖乙的實驗電路圖，實驗時會發(fā)現(xiàn)，當滑動變阻器在阻值較大的范圍內(nèi)調節(jié)時，電壓表示數(shù)變化不明顯（填“明顯”或“不明顯”）；
（3）C同學改進了B同學的電路圖，準備用以下給定的器材和一些導線來完成實驗，器材如下：
a．量程3V的電壓表V
b．量程0.6A的電流表A
c．定值電阻R0（R0=1.5Ω）
d．滑動變阻器R1（0～10Ω）
e．開關S
①請用筆畫線代替導線在圖丙中完成實物連接圖．
②實驗中，改變滑動變器的阻值，得到了如下的六組實驗數(shù)據(jù)：
第一組第二組第三組第四組第五組 第六組
I/A0.120.200.31 0.42 0.50 0.57 
U/V1.251.120.930.860.60 0.48 
表中數(shù)據(jù)已在坐標圖丁中描點，請作出U-I圖象，并根據(jù)圖象得出該節(jié)電池的內(nèi)阻r=0.25Ω（結果保留兩位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

14．某同學用游標卡尺測量小鋼球直徑是，示數(shù)如圖1所示，該小鋼球的直徑為1.86cm．

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