.利用如7-8-4圖(a)所示的裝置做驗證機械能守恒定律的實驗，按正確的實驗操作得到幾條打上點跡的紙帶，通常要求從其中挑選頭兩點(即0、1兩點)間的距離接近2 mm的紙帶進行測量.但一位同學(xué)并未按此要求,卻選取了一條操作正確、點跡清楚、但頭兩點(0與1點)間的距離明顯小于2 mm的紙帶進行標(biāo)點(標(biāo)出0、1、2、3……等各實際點跡)、測量(測出各點與0點的高度差h1、h2、h3……),見7-8-4圖(b)?.那么能否用它正確計算以比較點 n位置處的動能與重力勢能的對應(yīng)關(guān)系(n=2、3、4……),即能否驗證?_________,理由是________________________,列出點n處瞬時速度的計算式vn=________cm/s.

圖7-8-4

能  見解析 


解析:

本題的實驗過程要求先接通電源、開動打點計時器，在紙帶上記下初始位置，然后將紙帶、重錘系統(tǒng)適時地?zé)o初速釋放使之自由下落.所謂“適時”，最理想的情況是在振針剛好打在紙帶上的一瞬間釋放，紙帶上的頭兩點的間隔就是自由落體在第一個0.02 s內(nèi)下落的高度,即

    ×9.8×(0.02)2 m=1.96 mm≈2 mm.

    但這種情況的機會很少,通常是在振針兩次敲擊紙帶之間的某個時刻松手釋放.但只要是無初速釋放,運動性質(zhì)仍然是自由落體,只是紙帶上頭兩點之間距離h1由于所經(jīng)歷的時間小于0.02 s而較2 mm要短些,因此完全可以用它進行驗證機械能守恒的計算,即比較點n位置的動能與重力勢能減少量mghn的等量關(guān)系.

    盡管紙帶上頭兩點之間距離小于2 mm,但它的運動性質(zhì)仍為自由落體運動,只要將n=1的位置除外,還是能用=mghn進行驗證:

    .

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

[1]如圖1所示是用螺旋測微器測量一個小鋼球的直徑的示數(shù)，此讀數(shù)應(yīng)是
8.600mm
8.600mm
．
[2]在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率為50H z，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg．實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，如圖2所示．把第一個點記作O，另選連續(xù)的4個點A、B、C、D作為測量點，經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.76cm、（85.73cm．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到C點時重力勢能的減少量等于
7.62
7.62
J，動能的增加量等于
7.56
7.56
J．（取三位有效數(shù)字）

[3]將滿偏電流Ig=300μA、內(nèi)阻未知的電流表改裝成電壓表并進行核對．
（1）利用如下圖所示的電路測量電流表的內(nèi)阻（圖中電源的電動勢E=4V ）：先閉合S1，調(diào)節(jié)R，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；再閉合S2，保持R不變，調(diào)節(jié)R′，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的
23
，讀出此時R′的阻值為200Ω，則電流表內(nèi)阻的測量值Rg=
400
400
Ω．
（2）將該表改裝成量程為3V的電壓表，需
串聯(lián)
串聯(lián)
（填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）阻值為R0=
9900
9900
Ω的電阻．
（3）把改裝好的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表進行核對，試在答題卡上畫出實驗電路圖和實物連接圖．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（Ⅰ）一物理興趣小組利用學(xué)校實驗室的數(shù)字實驗系統(tǒng)探究物體作圓周運動時向心力與角速度、半徑的關(guān)系．
實驗序號 1 2 3 4 5 6 7 8
F/N 2.42 1.90 1.43 0.97 0.76 0.50 0.23 0.06
ω/rad?s-1 28.8 25.7 22.0 18.0 15.9 13.0 8.5 4.3
①首先，他們讓一砝碼做半徑r為0.08m的圓周運動，數(shù)字實驗系統(tǒng)通過測量和計算得到若干組向心力F和對應(yīng)的角速度ω，如下表．請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖甲上繪出F-ω的關(guān)系圖象．

②通過對圖象的觀察，興趣小組的同學(xué)猜測F與ω2成正比．你認(rèn)為，可以通過進一步轉(zhuǎn)換，做出
F-ω2
F-ω2
關(guān)系圖象來確定他們的猜測是否正確．
③在證實了F∝ω2之后，他們將砝碼做圓周運動的半徑r再分別調(diào)整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F-ω圖象，他們將三次實驗得到的圖象放在一個坐標(biāo)系中，如圖乙所示．通過對三條圖象的比較、分析、討論，他們得出F∝r的結(jié)論，你認(rèn)為他們的依據(jù)是
做一條平行與縱軸的輔助線，觀察和圖象的交點中力的數(shù)值之比是否為1：2：3
做一條平行與縱軸的輔助線，觀察和圖象的交點中力的數(shù)值之比是否為1：2：3
．
④通過上述實驗，他們得出：做圓周運動的物體受到的向心力F與角速度ω、半徑r的數(shù)學(xué)關(guān)系式是F=kω2r，其中比例系數(shù)k的大小為
0.037
0.037
．（計算結(jié)果取2位有效數(shù)字）
（Ⅱ）某同學(xué)想測量某導(dǎo)電溶液的電阻率，先在一根均勻的長玻璃管兩端各裝了一個電極（接觸電阻不計），兩電極相距L=0.700m，其間充滿待測的導(dǎo)電溶液．
用如下器材進行測量：
電壓表（量程l5V，內(nèi)阻約30kΩ）； 電流表（量程300μA，內(nèi)阻約50Ω）；
滑動變阻器（10Ω，1A）；          電池組（電動勢E=12V，內(nèi)阻r=6Ω）；
單刀單擲開關(guān)一個、導(dǎo)線若干．
下表是他測量通過管中導(dǎo)電液柱的電流及兩端電壓的實驗數(shù)據(jù)．實驗中他還用20分度的游標(biāo)卡尺測量了玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖2所示
U/V 0 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 0 22 65 109 155 175 240

根據(jù)以上所述請回答下面的問題：
（1）玻璃管內(nèi)徑d的測量值為
30.75
30.75
mm；
（2）根據(jù)表1數(shù)據(jù)在圖3坐標(biāo)中已描點，請作出U-I圖象，根據(jù)圖象求出電阻R=
4.4×104～4.8×104
4.4×104～4.8×104
Ω（保留兩位有效數(shù)字）；
（3）計算導(dǎo)電溶液的電阻率表達式是ρ=
πRd
2
 
4L
πRd
2
 
4L
 （用R、d、L表示）
（4）請在（圖l）中補畫出未連接的導(dǎo)線．

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科目：高中物理 來源： 題型：

利用如7-8-4圖(a)所示的裝置做驗證機械能守恒定律的實驗，按正確的實驗操作得到幾條打上點跡的紙帶，通常要求從其中挑選頭兩點(即0、1兩點)間的距離接近2 mm的紙帶進行測量.但一位同學(xué)并未按此要求,卻選取了一條操作正確、點跡清楚、但頭兩點(0與1點)間的距離明顯小于2 mm的紙帶進行標(biāo)點(標(biāo)出0、1、2、3……等各實際點跡)、測量(測出各點與0點的高度差h1、h2、h3……),見7-8-4圖(b)?.那么能否用它正確計算以比較點 n位置處的動能與重力勢能的對應(yīng)關(guān)系(n=2、3、4……),即能否驗證?_________,理由是________________________,列出點n處瞬時速度的計算式vn=________cm/s.

圖7-8-4

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)做“驗證機械能守恒定律”的實驗，不慎將一條選擇好的紙帶的前面一部分破壞了，剩下了一段紙帶上的各個點間的距離，他測出的結(jié)果如圖7-8-4所示，已知打點計時器的工作頻率為50 Hz，重力加速度g=9.8 m/s2.利用這段紙帶說明重錘通過2、5兩點時機械能守恒.

圖7-8-4

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