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题目
题型:不详难度:来源:
Ⅰ如图1是利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验装置.
(1)在验证机械能守恒定律的试验中,没有必要进行的操作是______
A.用天平测重物的质量        B.用秒表测重物下落的时间
C.用打点计时器记录重物下落的信息        D.用纸带记录测量重物下落的高度
(2)该实验所用打点计时器的电源频率为50Hz,A、B、C为纸带中选取的三个计数点,如图2,每两个计数点之间还有4个点未画出,则每两个计数点之间的时间间隔T=______s,打点计时器在打下计数点B时,物体的下落速度为vB=______m/s.(小数点后保留两位有效数字)
(3)由于该实验中存在阻力做功,所以实验测得的重物的重力势能的减少量______动能的增加量(选填“<”,“>”或“=”)
Ⅱ现有一只标值为“3.0V,xW”小灯泡,其额定功率的标值已模糊不清.某同学想通过测量灯丝伏安曲线的方法,来找出该灯泡正常工作时的功率.

魔方格

(1)已知该灯泡灯丝电阻较小,请先在图,3中补全用伏安法测量灯丝电阻的电路图,再选择合适量程的电流表与电压表,将图4中的实物连成完整的电路.
(2)开关S闭合之前,图4中滑动变阻器的滑片应该置于______(选填“A”端、“B端”、或“AB正中间”)
(3)该同学通过实验作出了灯丝的伏安曲线如图5所示,根据小灯泡的额定电压的标值为“3.0V”,从图5中可以找出该灯正常工作时的电流I=______A,其额定功率为P=______W.(结果均保留两位有效数字)魔方格
答案
Ⅰ、(1)因为我们是比较mgh、
1
2
mv2的大小关系,故m可约去比较,不需要用天平,故A没有必要;
打点计时器是一种较为精密的测量仪器,故不需要用秒表,故B错误;
故选AB.
(2)相邻两个计数点之间还有4个点未画出,故两个计数点之间的时间间隔为0.02s×5=0.1s;
匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故
vB=
AB+BC
2T
=
0.1870+0.2050
2×0.1
=1.96m/s

故答案为:0.1,1.96.
(3)由于要克服阻力做功,故重力势能的减小量总是略大于动能的增加量,机械能近似守恒;
故答案为:>.
Ⅱ、(1)电压要从零开始连续调节,故滑动变阻器采用分压式接法;
电灯泡电阻较小,“大内小外”,故采用安培表外接法;
连线要注意电表的正负极接线柱,线不要交叉;
故电路图和实物连线图如下图所示;

魔方格

(2)保证电压从0开始连续调节,故刚开始时,电灯泡应该处于短路状态,故滑动变阻器触头从最右端开始;
故答案为:B端.
(3)从图象得到横坐标为3V时,纵坐标为0.25A,故功率P=UI=3V×0.25A=0.75W
故答案为:0.25A.0.75W.
核心考点
试题【Ⅰ如图1是利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验装置.(1)在验证机械能守恒定律的试验中,没有必要进行的操作是______A.用天平测重物的质量       】;主要考察你对机械能守恒定律等知识点的理解。[详细]
举一反三
在验证机械能守恒定律实验时:
①关于本实验的叙述中,正确的有______
A、打点计时器安装时要使两限孔位于同一竖直线上并安装稳定,以减少纸带下落过程中的阻力
B、需用天平测出重锤的质量
C、打点计时器用四节干电池串联而成的电池组作为电源
D、用手托着重锤,先闭合打点计时器的电源开关,然后释放重锤
E、打出的纸带中,只要点迹清晰,就可以运用公式mg△h=
1
2
mv2
,来验证机械能是否守恒
F、验证机械能是否守恒必须先确定重力势能的参考平面.
②验证机械能是否守恒时,实验中计算某一点的速度,甲同学用v=gt来计算,乙同学用vn=
(sn+sn+1)
2T
来计算.其中______同学的计算方法更符合实验要求.重力加速度g的数值,甲同学用9.8m/s2代入,乙同学用通过对纸带分析计算出重锤下落的实际加速度代入,丙同学用当地的实际重力加速度代入,其中______同学的做法是正确的.
③甲同学实验计算结果时发现重物重力势能的减少量△Ep略大于动能的增加量△Ek,乙同学发现△Ep<△Ek,实验过程中肯存在错误的是______同学.本实验中引起误差的主要原因是______.
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使用如图(a)所示的装置验证机械能守恒定律,打出一条纸带如图(b)所示,O是打出的第一个点迹,A、B、C、D、E、F…是依次打出的点迹,量出OE间的距离为L,DF间的距离为s.已知打点计时器打点的周期是T,当地的重力加速度为g.
①在实验误差允许的范围内,上述物理量如果满足关系式______,即验证了重锤下落过程中机械能是守恒的.
②若T=0.02s,在图(b)中如果发现OA距离大约是4mm,则出现这种情况最可能的原因是:______,此时上述的各物理量间满足的关系式是______.魔方格
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《验证机械能守恒定律》的实验中,对自由下落的重物,下述选择的条件哪种更为有利(  )
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A.只要有足够重就可以
B.只要体积足够小就可以
C.既要足够重,又要体积非常小
D.应该密度大些,还应便于夹紧纸带,使纸带随同运动时不致扭曲
在验证机械能守恒定律的实验中,质量 m=1kg的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,相邻记数点时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2.求:
(1)打点计时器打下记数点B时,物体的速度VB=______
(2)从点O到打下记数点B的过程中,物体重力势能的减小量△EP=______,动能的增加量△EK=______
但实验中总存在误差,其原因是______.(取3位有效数字)魔方格
利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某小组同学对实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案.
A.用刻度尺测出物体下落高度h,用打点间隔数测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v.
B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=


2gh
计算出瞬时速度v.
C.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过h=
v2
2g
计算得出高度h
D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v.
(1)以上方案中只有一种正确,正确的是______.(填入相应的字母)
(2)在该实验中,有几个注意点,以下描述正确的是______.
A.为减小摩擦阻力,需要调整打点计时器的限位孔,使它在同一竖直线上
B.可以选用质量很大的重锤,先用手托住,等计时器通电后再释放重锤
C.只有选第1、第2两打点间隔约2mm的纸带才代表打第1点时的速度为零
D.实验结果如果正确合理,得到的动能增加量应略大于重力势能的减小量.魔方格