9．用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開(kāi)始下落，重錘拖著紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測(cè)量，即驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：
A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上；
C．用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量；
D．先釋放懸掛紙帶的夾子，再接通電源開(kāi)關(guān)打出一條紙帶；
E．測(cè)量打出的紙帶上某些點(diǎn)間的距離；
F．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重物下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能．
其中沒(méi)有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是BCD（將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在橫線處）
（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示，O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開(kāi)始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)（其他點(diǎn)未畫(huà)出）．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8m/s2．已知重物質(zhì)量m，則（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）：
①在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)B時(shí)的速度v=2.33m/s；
②在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打0～B計(jì)數(shù)點(diǎn)過(guò)程中系統(tǒng)功能的增量△EK=2.71mJ，系統(tǒng)重力勢(shì)少量△EP=2.74mJ．
（3）某同學(xué)利用這個(gè)裝置也可以粗略測(cè)量重力加速度的數(shù)值：讓重物從高處由靜止開(kāi)始下落，重物拖著紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測(cè)量，并作出$\frac{1}{2}$v2-h圖象如圖，該同學(xué)測(cè)得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.6m/s2．

分析 解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)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)，只有理解了這些才能真正了解具體實(shí)驗(yàn)操作的含義．
減少的重力勢(shì)能△Ep=mgh，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度，求出B點(diǎn)的速度大小，根據(jù)△Ek=$\frac{1}{2}$mv2可求出動(dòng)能的增量．

解答 解：（1）B：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接到電源的“交流輸出”上，故B錯(cuò)誤．
C：因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、$\frac{1}{2}$mv2的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平，故C錯(cuò)誤．
D：開(kāi)始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開(kāi)紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源，由于重物運(yùn)動(dòng)較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，故D錯(cuò)誤．
故選：BCD．
（2）①利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論
vB=$\frac{（0.3280-0.2350）m}{2×0.02}$=2.33 m/s
②EkB=$\frac{1}{2}$mvB2=2.71m J
△Ek=EkB-0=2.71m J
重力勢(shì)能減小量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.28 J=2.74m J．
（3）據(jù)mgh=$\frac{1}{2}$mv2可知，$\frac{{v}^{2}}{2}$=gh，在$\frac{{v}^{2}}{2}$-h圖象中，斜率K=g，
據(jù)圖象可知g=$\frac{2.88}{0.30}$=9.6m/s2
故答案為：（1）BCD
（2）①2.33
②2.71m；2.74m
（3）9.6

點(diǎn)評(píng) 運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)能、重力勢(shì)能的定義式解決問(wèn)題是該實(shí)驗(yàn)的常規(guī)問(wèn)題．要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留；只有明確了實(shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)測(cè)量，才能明確各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作的具體含義，這點(diǎn)要在平時(shí)訓(xùn)練中加強(qiáng)練習(xí)．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

19．如圖所示，有一金屬塊垂直于表面C的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬塊的厚度為d，高度為h，當(dāng)有穩(wěn)定恒電流I平行平面C的方向通過(guò)時(shí)，由于磁場(chǎng)力的作用，金屬塊的上下兩表面M、N間的電壓為U，則金屬塊中單位體積內(nèi)參與導(dǎo)電的自由電子數(shù)目為（　�。�
A．$\frac{BI}{edU}$B．$\frac{BI}{ehU}$C．$\frac{edU}{IB}$D．$\frac{ehU}{IB}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

20．如圖所示，導(dǎo)體棒MN向右沿導(dǎo)軌勻加速滑動(dòng) （導(dǎo)軌間有磁場(chǎng)，方向垂直紙面向里），下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌組成的閉合回路中沒(méi)有感應(yīng)電流
B．導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌組成的閉合回路中有感應(yīng)電流
C．圓形金屬環(huán)B中沒(méi)有感應(yīng)電流
D．圓形金屬環(huán)B中有感應(yīng)電流

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

17．如圖所示，靈敏電流計(jì)G的量程為3mA，內(nèi)電阻為200Ω，若將其改裝成3V的電壓表，需利用電阻R2（填R1或R2），其阻值為800Ω．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

4．如圖所示，實(shí)線表示電場(chǎng)線，虛線表示只受電場(chǎng)力作用的帶動(dòng)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，粒子先經(jīng)過(guò)M點(diǎn)，再經(jīng)過(guò)N點(diǎn)，不計(jì)粒子重力，可以判定（　�。�
A．M點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)的電勢(shì)
B．粒子M點(diǎn)的電勢(shì)能小于在N點(diǎn)的電勢(shì)能
C．粒子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力
D．粒子應(yīng)帶正電

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

14．某橫波在介質(zhì)中沿x軸傳播，圖甲為t=0.25s時(shí)的波形圖，圖乙為P點(diǎn)（x=1.5m處的質(zhì)點(diǎn)）的振動(dòng)圖象，那么下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．該波向右傳播，波速為2m/s
B．質(zhì)點(diǎn)L與質(zhì)點(diǎn)N的運(yùn)動(dòng)方向總相反
C．t=0.25s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)M正處于平衡位置，并正在往正方向運(yùn)動(dòng)
D．t=1.25s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)K向右運(yùn)動(dòng)了2m

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

1．某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下：

（1）用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖1，由圖可知其長(zhǎng)度為L(zhǎng)=50.15mm；
（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖2，由圖可知其直徑為D=4.700mm；
（3）用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測(cè)此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖3，則該電阻的阻值約為R=220Ω．

（4）該同學(xué)想用伏安法更精確地測(cè)量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下：
待測(cè)圓柱體電阻R
電流表A1（量程0～4mA，內(nèi)阻約50Ω）；      電流表A2（量程0～10mA，內(nèi)阻約30Ω）
電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約10kΩ）；      電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約25kΩ）
直流電源E（電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻不計(jì)）；
滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍0～15Ω，允許通過(guò)的最大電流2.0A）
滑動(dòng)變阻器R2（阻值范圍0～2kΩ，允許通過(guò)的最大電流0.5A）
開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測(cè)得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，請(qǐng)?jiān)谟铱蛑挟?huà)出測(cè)量的電路圖，并標(biāo)明所用器材的代號(hào)．
（5）根據(jù)你設(shè)計(jì)的測(cè)量電路，在圖4中用實(shí)線連接好電路．
（6）圓柱體材料的電阻率表達(dá)式為ρ=$\frac{πU9gx9lk0^{2}}{4IL}$．（用所測(cè)量的量字母表達(dá)）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

18．為節(jié)約能量，商場(chǎng)安裝了智能化的電動(dòng)扶梯．無(wú)人乘行時(shí)，扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢；有人站上扶梯時(shí)，它會(huì)先慢慢加速，再勻速運(yùn)動(dòng)，一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個(gè)過(guò)程，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．顧客始終受到三個(gè)力的作用
B．顧客先處于超重狀態(tài)，后義處于失重狀態(tài)
C．扶梯對(duì)顧客的支持力的大小始終等于顧客的重力
D．扶梯對(duì)顧客的支持力的大小先大于顧客重力，后又等于顧客重力

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

19．某研究性學(xué)習(xí)小組利用伏安法測(cè)定某一電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)原理如圖甲所示，其中，虛線框內(nèi)為用靈敏電流計(jì)改裝的電流表，為標(biāo)準(zhǔn)電壓表，E為待測(cè)電池組，S為開(kāi)關(guān)，R為滑動(dòng)變阻器，R0是標(biāo)稱值為4.0Ω的定值電阻．

①已知靈敏電流計(jì)的滿偏電流Ig=100 μA、內(nèi)阻rg=2.0kΩ，若要改裝后的電流表滿偏電流為200mA，應(yīng)并聯(lián)一只1.0Ω（保留一位小數(shù)）的定值電阻R1；
②根據(jù)圖甲，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖乙連接成完整電路；
③某次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)如表所示：
測(cè)量次數(shù)12345678
電壓表讀數(shù)U/V5.265.165.044.944.834.714.594.46
改裝表讀數(shù)I/mA20406080100120140160
該小組借鑒“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中計(jì)算加速度的方法（逐差法），計(jì)算出電池組的內(nèi)阻r=1.66Ω（保留兩位小數(shù)）；為減小偶然誤差，逐差法在數(shù)據(jù)處理方面體現(xiàn)出的主要優(yōu)點(diǎn)是充分利用取得的數(shù)據(jù)．
④該小組在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，為探究圖甲電路中各元器件的實(shí)際阻值對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，用一已知電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的標(biāo)準(zhǔn)電池組，通過(guò)上述方法多次測(cè)量后發(fā)現(xiàn)：電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與已知值幾乎相同，但內(nèi)阻的測(cè)量值總是偏大．若測(cè)量過(guò)程無(wú)誤，則內(nèi)阻測(cè)量值總是偏大的原因是CD．（填選項(xiàng)前的字母）
A．電壓表內(nèi)阻的影響
B．滑動(dòng)變阻器的最大阻值偏小
C．R1的實(shí)際阻值比計(jì)算值偏小
D．R0的實(shí)際阻值比標(biāo)稱值偏大．

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同步練習(xí)冊(cè)答案