（10分）某同學(xué)利用透明直尺和光電計(jì)時(shí)器來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)的簡易示意圖如圖甲所示，當(dāng)有不透光物體從光電門間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間。光電門傳感器可測的最短時(shí)間為0.01ms。將擋光效果較好的黑色磁帶（寬度為d）貼在透明直尺上，從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門。某同學(xué)測得各段黑色磁帶通過光電門的時(shí)間△ti與圖中所示的高度差△hi ，并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了處理，結(jié)果如下表所示。（取g＝9.8 m/s2，注：表格中M為直尺質(zhì)量）

次數(shù)

ti（10-3s）

 (m·s-1)

hi（m）

Mghi

1

1.56

2.85

 

 

 

2

1.46

3.05

0.59M

0.06

0.59M

3

1.37

3.25

1.22M

0.13

1.23M

4

1.30

3.42

1.79M

0.18

1.80 M

5

1.25

3.55

2.25M

0.23

2.26M

（1）從表格中數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時(shí)速度是利用求出的，請你簡要分析該同學(xué)這樣做的理由是：                                   。

（2）該同學(xué)用20等分的游標(biāo)卡尺測量出黑色磁帶的寬度，其示數(shù)如圖乙所示，則d =_______mm。

（3）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)表格數(shù)據(jù)，請?jiān)诖痤}紙上繪出圖像，由圖像可得出結(jié)論：                   

 

【答案】

（1）瞬時(shí)速度等于極短時(shí)間或極短位移內(nèi)的平均速度  (2分)（2）   4.45mm   （2分）

（3）在誤差允許范圍內(nèi)，直尺在下落過程中機(jī)械能守恒（2分）

【解析】

試題分析：（1）寬度為d的黑色磁帶位移極短，速度變化量小，平均速度接近于瞬時(shí)速度（2）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)分兩部分，一部分是游標(biāo)尺零刻度線左側(cè)讀出主尺上毫米的整數(shù)部分即，另一部分是游標(biāo)尺與主尺對齊的第條刻度線乘以精確度即，最終讀數(shù)為（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制圖如下。根據(jù)圖像可見增加的動能等于減少的重力勢能，所以機(jī)械能守恒。

考點(diǎn)：游標(biāo)卡尺  光電門的使用  驗(yàn)證機(jī)械能守恒

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)利用透明直尺和光電計(jì)時(shí)器來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)的簡易示意圖如下，當(dāng)有不透光物體從光電門間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．將擋光效果好、寬度為d=3.8×10-3m的黑色磁帶貼在透明直尺上，從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門．
某同學(xué)測得各段黑色磁帶通過光電門的時(shí)間△ti與圖中所示的高度差△hi，并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了處理，結(jié)果如下表所示．（取g=9.8m/s2，注：表格中M為直尺質(zhì)量）
（1）請將表格中帶“▲”的空格，數(shù)據(jù)填寫完整（小數(shù)點(diǎn)后取2位）．

△ti
（10-3s）		 vi=
d
△t1

（m?s-1）		 △Eki=
1
2
Mvi2-
1
2
Mv12		 △hi
（m）		 Mg△hi
1 1.21 3.14
2 1.15 3.30 0.52M 0.06 0.59M
3 1.00 3.80 2.29M 0.24 2.35M
4 0.95 4.00 3.07M 0.32 3.14M
5 0.90
4.22
4.22
3.98M
3.98M
 0.41
4.02M
4.02M
（2）從表格中數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時(shí)速度是利用vi=
d
△ti
求出的，請你簡要分析該同學(xué)這樣做的理由是：
瞬時(shí)速度等于極短時(shí)間或極短位移內(nèi)的平均速度
瞬時(shí)速度等于極短時(shí)間或極短位移內(nèi)的平均速度
．
（3）通過實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：
在誤差允許的范圍內(nèi)，重力勢能的減少量等于動能的增加量
在誤差允許的范圍內(nèi)，重力勢能的減少量等于動能的增加量
．
（4）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)請你判斷下列△Ek-△h圖象中正確的是
C
C

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）如圖1所示，為同一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的兩條紙帶，由紙帶可知
BD
BD
．
A．在打下計(jì)數(shù)點(diǎn)“0”至“5”的過程中，紙帶甲的平均速度比乙的大
B．在打下計(jì)數(shù)點(diǎn)“0”至“5”的過程中，紙帶甲的平均速度比乙的小
C．紙帶甲的加速度比乙的大
D．紙帶甲的加速度比乙的小
（2）有一種新式游標(biāo)卡尺，游標(biāo)尺的刻度與傳統(tǒng)的舊式游標(biāo)尺明顯不同，舊式游標(biāo)尺的刻度有10分度、20分度、50分度三種規(guī)格，新式游標(biāo)卡尺也有相應(yīng)的三種，但刻度卻是：19mm等分成10份、39mm等分成20份、99mm等分成50份．
①以“39mm等分成20份”的新式游標(biāo)卡尺為例，它的精度是
0.05mm
0.05mm
mm．
②用新式游標(biāo)卡尺測量某一物體的厚度，測量時(shí)游標(biāo)的示數(shù)如圖2所示，其讀數(shù)是
31.25mm
31.25mm
mm．
（3）某同學(xué)利用透明直尺和光電計(jì)時(shí)器來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)的簡易示意圖3，當(dāng)有不透光物體從光電門間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．所用的西甌XDS-007光電門傳感器可測的最短時(shí)間為0.01ms．將擋光效果好、寬度為d=3.8×10-3m的黑色膠帶貼在透明直尺上，從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門．某同學(xué)測得各段黑色磁帶通過光電門的時(shí)間△ti與圖中所示的高度差△hi，并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了處理，結(jié)果如下表所示．（取g=9.8m/s2，注：表格中M為直尺質(zhì)量）

（1）從表格中數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時(shí)速度是利用vi=
d
△ti
求出的，請將表格中數(shù)據(jù)填寫完整．
（2）通過實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：
在誤差允許的范圍內(nèi)，物體機(jī)械能守恒
在誤差允許的范圍內(nèi)，物體機(jī)械能守恒
．
△ti
（10-3s）		 vi=
d
△ti

（m?s-1）		 △Eki=
1
2
Mvi2-
1
2
Mv12		 △hi
（m）		 Mg△hi
1 1.21 3.13
2 1.15 3.31 0.58M 0.06 0.58M
3 1.00 3.78 2.24M 0.23 2.25M
4 0.95 4.00 3.10M 0.32 3.14M
5 0.90 0.41
（3）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)請你判斷下列△Ek-△h圖象中正確的是
C
C

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?宿遷模擬）某同學(xué)利用透明直尺和光電計(jì)時(shí)器來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)的簡易示意圖如圖1，當(dāng)有不透光物體從光電門間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．所用的XDS-007光電門傳感器可測的最短時(shí)間為0.01ms．將擋光效果好、寬度為d=3.8×10-3m的黑色磁帶貼在透明直尺上，從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門．某同學(xué)測得各段黑色磁帶通過光電門的時(shí)間△ti與圖中所示的高度差△hi，并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了處理，結(jié)果如下表所示．（取g=9.8m/s2，注：表格中M為直尺質(zhì)量）
△ti
（10-3s）		 vi=
d
△ti

（m?s-1）		 △Eki=
1
2
Mvi2-
1
2
Mv12		 △hi
（m）		 Mg△hi
1 1.21 3.13
2 1.15 3.31 0.58M 0.06 0.58M
3 1.00 3.80 2.24M 0.23 2.25M
4 0.95 4.00 3.10M 0.32 3.14M
5 0.90 0.41
（1）從表格中數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時(shí)速度是利用vi=
d
△ti
求出的，請你簡要分析該同學(xué)這樣做的理由是：
瞬時(shí)速度等于極短時(shí)間或極短位移內(nèi)的平均速度
瞬時(shí)速度等于極短時(shí)間或極短位移內(nèi)的平均速度
．
（2）請將表格中數(shù)據(jù)填寫完整．V5=
4.22
4.22
，△Ek5=
4.00M
4.00M
，Mg△h5=_
4.02M
4.02M
_
（3）通過實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：
在誤差允許的范圍內(nèi)，重力勢能的減少量等于動能的增量
在誤差允許的范圍內(nèi)，重力勢能的減少量等于動能的增量
．
（4）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)請你判斷下列△Ek-△h圖2中正確的是
C
C
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)利用透明直尺和光電計(jì)時(shí)器來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)的簡易示意圖如下，當(dāng)有不透光物體從光電門間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間。所用的西甌XDS-007光電門傳感器可測的最短時(shí)間為0.01 ms。將擋光效果好、寬度為d＝3.8×10－3 m的黑色磁帶貼在透明直尺上，從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門，某同學(xué)測得各段黑色磁帶通過光電門的時(shí)間Δti與圖中所示的高度差Δhi，并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了處理，結(jié)果如下表所示。（取g＝9.8 m/s2，注：表格中的m為直尺質(zhì)量）

（1）從表格中數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時(shí)速度是利用vi=求出的，請你簡要分析該同學(xué)這樣做的理由是：_________________________________________________。

（2）請將表格中的數(shù)據(jù)填寫完整。

（3）通過實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：___________________________________________________。

（4）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)請你判斷下列ΔEk-Δh圖象中正確的是_________。

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年陜西西安鐵一中、鐵一中國際合作學(xué)校高三11月模擬考試物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)利用透明直尺和光電計(jì)時(shí)器來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)的簡易示意圖下，當(dāng)有不透光的物體從光電門間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間。

所用的西甌XD 007光電門傳感器可測得最短時(shí)間為0.01ms。將擋光效果好、寬度為d=3.8×10-3m的黑色磁帶貼在透明直尺上，從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門。某同學(xué)測得各段黑色磁帶通過光電門的時(shí)間△ti．與圖中所示的高度差△hi，并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行了處理，結(jié)果如下表所示。(取g=9.8m／s2注：表格中M為直尺質(zhì)量)

①從表格中數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時(shí)速度是利用求出的，請你簡要分析該同學(xué)這樣做的理由是：                       ．

②請將表格中數(shù)據(jù)填寫完整．

③通過實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：               

④根據(jù)該實(shí)驗(yàn)請你判斷下列△Ek一△h圖象中正確的是                 

 

 

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