(10分) 某同學(xué)安裝如圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置，驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。如圖乙是該實(shí)驗(yàn)得到的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，現(xiàn)要取A、B兩點(diǎn)來驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，已知電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02S打一個(gè)點(diǎn)。

請(qǐng)回答下列問題：

（1）電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是________V；

（2）根據(jù)紙帶可以判斷，實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的_______端是和重物相連接（選填“左”或“右”）；

（3）若X2=4.80cm，則在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)的速度VB=______m/s（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；

（4）若X1數(shù)據(jù)也已測(cè)出，則實(shí)驗(yàn)還需測(cè)出的物理量為___________________。

（5）經(jīng)過測(cè)量計(jì)算后，某同學(xué)畫出了如圖丙所示的E— h圖線，則圖丙中表示動(dòng)能隨高度變化的曲線為    (選填“圖線A”或“圖線B”)，

 

【答案】

（1）220V   （2）左      （3）1.20      （4）AB之間的距離或hAB     （5）圖線B   

【解析】

試題分析：（1）電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是利用火花放電使墨粉在紙帶上打出墨點(diǎn)而顯出點(diǎn)跡的一種計(jì)時(shí)儀器.給電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接220V電源，按下脈沖輸出開關(guān)，計(jì)時(shí)器發(fā)出的脈沖電流，通過接正極的放電針和墨粉紙盤到接負(fù)極的紙盤軸，產(chǎn)生火花放電，于是在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，而且在交流電的每個(gè)周期放電一次，因此電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)間的時(shí)間間隔等于交流電的周期，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是220V；

（2）從紙帶上可以發(fā)現(xiàn)從左到右，相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離越來越大，也就是說明速度越來越大，與重物相連接的紙帶先打出點(diǎn)，速度較小，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的左端通過夾子和重物相連接；

（3）因紙帶隨重物一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：打出B點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度為

（4）若X1數(shù)據(jù)已測(cè)出，則可求出在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)的速度，進(jìn)而可求出AB兩點(diǎn)動(dòng)能的變化量，要驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，則還要求出重力勢(shì)能的變化量，所以還要測(cè)出AB之間的距離；

（5）因重物在下落過程中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以高度越來越小，速度越來越大，動(dòng)能越來越大，故圖丙中表示動(dòng)能隨高度變化的曲線為圖線B．

考點(diǎn)：本題考查“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)的原理、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作原理、紙帶問題的處理處理方法、利用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

 

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

（2011?河?xùn)|區(qū)一模）（1）一輛汽車在平直的公路上以某一初速度運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中保持恒定的牽引功率，其加速度a和速度的倒數(shù)（1/v）圖象如圖所示．若已知汽車的質(zhì)量為m=1.5×103kg，則汽車運(yùn)行時(shí)的功率為
60
60
kW，所受到的阻力為
3.0
×10
3
 
3.0
×10
3
 
N．
（2）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)裝置來探究合力一定時(shí)，物體的加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系．
①做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）可讀出遮光條通過光電門1、2的時(shí)間分別為△t1、△t2；用刻度尺測(cè)得兩個(gè)光電門中心之間的距離x，用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條寬度d．則滑塊加速度的表達(dá)式a=
d
2
 
△t
2
2
-
d
2
 
△t
2
1
2x
d
2
 
△t
2
2
-
d
2
 
△t
2
1
2x
．（以上表達(dá)式均用已知字母表示）．
如圖乙所示，若用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度，其讀數(shù)為
8.15
8.15
mm．

②為了保持滑塊所受的合力不變，可改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端高度h（見圖甲）．關(guān)于“改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端的高度h”的正確操作方法是
BC
BC

A．M增大時(shí)，h增大，以保持二者乘積增大
B．M增大時(shí)，h減小，以保持二者乘積不變
C．M減小時(shí)，h增大，以保持二者乘積不變
D．M減小時(shí)，h減小，以保持二者乘積減小
（3）（8分）2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予英國曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家安德烈?海姆和康斯坦丁?諾沃肖洛夫，以表彰他們對(duì)石墨烯的研究．他們最初是用透明膠帶從石墨晶體上“粘”出一片石墨烯的．我們平常所用的鉛筆芯中就含有石墨，能導(dǎo)電．某同學(xué)設(shè)計(jì)了探究鉛筆芯伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)，得到如下數(shù)據(jù)（I和U分別表示通過鉛筆芯的電流和其兩端的電壓）：
U/V 0.00 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00
I/A 0.00 0.10 0.18 0.28 0.38 0.48
實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：
A．電流表A1（量程0.6A，內(nèi)阻約為1.0Ω）
B．電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約為0.1Ω）
C．電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻3kΩ）
D．電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻15kΩ）
E．滑動(dòng)變阻器R1（阻值0～10Ω，額定電流2A）
F．滑動(dòng)變阻器R2（阻值0～2kΩ，額定電流0.5A）
①除長(zhǎng)約14cm的中華繪圖2B鉛筆芯、穩(wěn)壓直流電源E（6V）、開關(guān)和帶夾子的導(dǎo)線若干外，還需選用的其它器材有
ACE
ACE
（填選項(xiàng)前字母）；
②在虛線方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；
③根據(jù)表格中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出鉛筆芯的I-U圖線．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2009?崇文區(qū)一模）（1）①如圖所示，用刻度尺測(cè)得物體的長(zhǎng)度為
3.42
3.42
cm．

②下列實(shí)驗(yàn)中需要用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度的實(shí)驗(yàn)是：
ABCD
ABCD
．（填入選擇的字母代號(hào)）

（2）現(xiàn)有量程Ig=500μA，內(nèi)阻約為100Ω的微安表G，將其改裝成量程為10V的電壓表．
①采用如圖所示的電路測(cè)電流表G的內(nèi)阻Rg，可選用的器材有：

A．電阻箱：最大阻值為999.9Ω
B．電阻箱：最大阻值為99999.9Ω
C．滑動(dòng)變阻器：最大阻值為200Ω
D．滑動(dòng)變阻器，最大阻值為2kΩ
E．電源：電動(dòng)勢(shì)約為2V，內(nèi)阻很小
F．電源：電動(dòng)勢(shì)約為6V，內(nèi)阻很小
G．開關(guān)、導(dǎo)線若干
為提高測(cè)量精度，在上述可供選擇的器材中，可變電阻R1應(yīng)選擇
B
B
；可變電阻R2應(yīng)選擇
A
A
；電源E應(yīng)選擇
F
F
．（填入選用器材的字母代號(hào)）
②若測(cè)得Rg=105.0Ω，需
串
串
聯(lián)一個(gè)
19895
19895
Ω的電阻將它改裝成量程10V電壓表．
（3）如圖甲所示是一種測(cè)量電容的實(shí)驗(yàn)電路圖，實(shí)驗(yàn)是通過對(duì)高阻值電阻放電的方法測(cè)出電容器充電至電壓U時(shí)所帶的電荷量Q，從而再求出待測(cè)電容器的電容C．

某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)時(shí)的情況如下：
a．根據(jù)圖甲所示的電路圖接好實(shí)驗(yàn)電路；
b．閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使小量程電流表的指針偏轉(zhuǎn)接近滿刻度，記下此時(shí)電流表的示數(shù)I0=490μA，電壓表的示數(shù)U0=8.0V（I0、U0分別是電容器放電時(shí)的初始電流和電壓）；
c．?dāng)嚅_開關(guān)S，同時(shí)開始計(jì)時(shí)，每隔5s或10s測(cè)一次電流i值，將測(cè)得數(shù)據(jù)填入表格，并標(biāo)示在坐標(biāo)紙上（時(shí)間t為橫坐標(biāo)，電流i為縱坐標(biāo)）如圖乙中黑點(diǎn)所示．根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：
①在圖乙中畫出i-t圖線；
②在①中，描繪的圖線與坐標(biāo)軸所圍成面積的物理意義
電容器充電到電壓為U時(shí)所帶的電荷量
電容器充電到電壓為U時(shí)所帶的電荷量
；
③該電容器的電容為
1.0×10-3
1.0×10-3
F（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”時(shí)，將如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置中的光電門傳感器接入數(shù)據(jù)采集器，實(shí)驗(yàn)中A、B、C、D四點(diǎn)高度分別為0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由計(jì)算機(jī)默認(rèn)，不必輸入。

（1）(3分)某同學(xué)要測(cè)定擺錘在D點(diǎn)的機(jī)械能ED，將光電門安放在D點(diǎn)，點(diǎn)擊“開始記錄”，同時(shí)讓擺錘在圖1所示位置由靜止釋放，計(jì)算機(jī)將擺錘的速度自動(dòng)記錄在表格的對(duì)應(yīng)處，如圖2所示。由此測(cè)得的ED________（填“正確”“偏大”“偏小”），理由是_______________________________。

（2）（3分）實(shí)驗(yàn)獲得的圖象如圖3所示。橫軸表示擺錘距D點(diǎn)的高度h，縱軸表示擺錘的能量（重力勢(shì)能Ep、動(dòng)能Ek或機(jī)械能E），以下判斷正確的是（    ）   

（A）擺錘在A點(diǎn)速度不為零

（B）圖象記錄的最大重力勢(shì)能約為1.53×10-2J

（C）乙圖線與丙圖線的縱坐標(biāo)數(shù)值之和為一常數(shù)，表明機(jī)械能守恒

（D）甲圖線表明擺錘擺動(dòng)時(shí)只受重力的作用

 

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科目：高中物理 來源：2012屆上海市長(zhǎng)寧區(qū)高三4月教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)（二模）物理試卷2（帶解析） 題型：實(shí)驗(yàn)題

在“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”時(shí)，將如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置中的光電門傳感器接入數(shù)據(jù)采集器，實(shí)驗(yàn)中A、B、C、D四點(diǎn)高度分別為0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由計(jì)算機(jī)默認(rèn)，不必輸入。
（1）(3分)某同學(xué)要測(cè)定擺錘在D點(diǎn)的機(jī)械能ED，將光電門安放在D點(diǎn)，點(diǎn)擊“開始記錄”，同時(shí)讓擺錘在圖1所示位置由靜止釋放，計(jì)算機(jī)將擺錘的速度自動(dòng)記錄在表格的對(duì)應(yīng)處，如圖2所示。由此測(cè)得的ED________（填“正確”“偏大”“偏小”），理由是_______________________________。

（2）（3分）實(shí)驗(yàn)獲得的圖象如圖3所示。橫軸表示擺錘距D點(diǎn)的高度h，縱軸表示擺錘的能量（重力勢(shì)能Ep、動(dòng)能Ek或機(jī)械能E），以下判斷正確的是（   ）   
（A）擺錘在A點(diǎn)速度不為零
（B）圖象記錄的最大重力勢(shì)能約為1.53×10-2J
（C）乙圖線與丙圖線的縱坐標(biāo)數(shù)值之和為一常數(shù)，表明機(jī)械能守恒
（D）甲圖線表明擺錘擺動(dòng)時(shí)只受重力的作用

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年上海市長(zhǎng)寧區(qū)高三4月教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)（二模）物理試卷2（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

在“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”時(shí)，將如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置中的光電門傳感器接入數(shù)據(jù)采集器，實(shí)驗(yàn)中A、B、C、D四點(diǎn)高度分別為0.150m、0.100m、0.050m、0.000m，已由計(jì)算機(jī)默認(rèn)，不必輸入。

（1）(3分)某同學(xué)要測(cè)定擺錘在D點(diǎn)的機(jī)械能ED，將光電門安放在D點(diǎn)，點(diǎn)擊“開始記錄”，同時(shí)讓擺錘在圖1所示位置由靜止釋放，計(jì)算機(jī)將擺錘的速度自動(dòng)記錄在表格的對(duì)應(yīng)處，如圖2所示。由此測(cè)得的ED________（填“正確”“偏大”“偏小”），理由是_______________________________。

（2）（3分）實(shí)驗(yàn)獲得的圖象如圖3所示。橫軸表示擺錘距D點(diǎn)的高度h，縱軸表示擺錘的能量（重力勢(shì)能Ep、動(dòng)能Ek或機(jī)械能E），以下判斷正確的是（    ）   

（A）擺錘在A點(diǎn)速度不為零

（B）圖象記錄的最大重力勢(shì)能約為1.53×10-2J

（C）乙圖線與丙圖線的縱坐標(biāo)數(shù)值之和為一常數(shù)，表明機(jī)械能守恒

（D）甲圖線表明擺錘擺動(dòng)時(shí)只受重力的作用

 

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