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某同學在做“驗證機械能守恒定律”的實驗中，得到一條點跡清晰的紙帶，實驗器材及打出的紙帶如圖10所示．已知打點計時器打點周期為0.02s，當?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s²，測得所用的重物的質(zhì)量為1.00kg．把紙帶中第一個點記作O，另選4個點A、B、C、D為計數(shù)點，各計數(shù)點間均有一個點沒有畫出．經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O的距離分別為13.40cm、19.50cm、28.95cm、38.15cm．重物由O點運動到C點，根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算：
（1）重物的重力勢能減少量；
（2）重物的動能增加量；
（3）由計算結(jié)果得到什么結(jié)論？并分析產(chǎn)生誤差可能的原因是什么？（各項計算結(jié)果均取3位有效數(shù)字）

分析：應(yīng)用重力做功與重力勢能的關(guān)系求重物的重力勢能的減少量，應(yīng)用勻變速直線運動的規(guī)律，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度求出C點的速度，再求C的動能，計算比較重物的重力勢能減少量與動能的增加，分析誤差產(chǎn)生原因．

解答：解：（1）由O點到C點的距離為0.2895m，重物的重力勢能減少：
△E_P=mgh_OC=2.84J
答：重物的重力勢能減少量為：2.84J．
（2）在勻變速直線運動中中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，因此有：
v_C=

sBD

=2.331m/s
由O點到C點重物的動能增加：
△E_k=

=2.72J
答：重物的動能增加量為：2.72J．
（3）在誤差范圍內(nèi)，重物減少的重力勢能等于增加的動能．產(chǎn)生誤差的原因有很多，如：①重物下落受到阻力作用，必須克服摩擦力、空氣阻力等做功；
②長度測量不準．

點評：考查了驗證機械能守恒定律的原理，動能、勢能的增量計算，分析誤差來源．

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相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）某同學做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗，主要步驟如下：
A．在桌面上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；
B．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細繩，細繩的另一端系著繩套；
C．用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達某一位置D．記下D點的位置，讀出兩個彈簧測力計的示數(shù)；
D．按選好的標度，用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計的拉力F₁和F₂的圖示，并用平行四邊形定則作出合力F'；
E．只用一個彈簧測力計，通過繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧測力計的示數(shù)，記下細繩的方向，按同一標度作出這個力F的圖示；
F．比較力F'和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論．
上述步驟中：
①有兩處遺漏了重要內(nèi)容，這兩個步驟的代號是：

C、E

；
②遺漏的內(nèi)容分別是

C中應(yīng)描下兩力的方向

和

應(yīng)將結(jié)點拉至D點

．
（2）某實驗小組采用如圖（a）所示的電路測量規(guī)格為“6V，0.5A”的小型直流電動機

中線圈的電阻（阻值約為幾歐姆），R₀是阻值為3.0Ω的定值電阻．

①調(diào)節(jié)R時，應(yīng)控制電動機

不轉(zhuǎn)動

（轉(zhuǎn)動或不轉(zhuǎn)動）時讀出電流表、電壓表的示數(shù)．
②若電壓表示數(shù)是2.5V，電流表示數(shù)如上圖（b）所示，讀得電流表示數(shù)是

0.50

A．
③使用測得數(shù)據(jù)，計算電動機線圈電阻為

2.0

Ω．該電動機正常工作時輸出的機械功率為

2.5

W．
④由于

電壓表內(nèi)阻

（選填“電流表內(nèi)阻”或“電壓表內(nèi)阻”）的影響，測得的電動機線圈電阻比實際值偏

小

（選填“大”或“小”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）某同學做“驗證機械能守恒定律”實驗
①該同學開始實驗時情形如圖1所示，接通電源釋放紙帶．請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當?shù)牡胤剑?BR>（i）

；（ii）

．
②該同學經(jīng)修改錯誤后，在正確操作下，研究從靜止開始下落的物體所受阻力的情況，得到如圖2所示的紙帶（A、B、C、D、E均為相鄰的打點），測出A、C間的距離s₁=14.77cm，點C、E間的距離s₂=16.33cm．g=10m/s²．電源的頻率f=50Hz，重錘質(zhì)量為m=1.0kg，設(shè)重錘所受阻力大小不變．在從A下落到E的過程中，阻力大小表達式

．通過C點時的即時速度大小為

m/s．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（2）①某同學將多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋，選用“×10”的倍率測量某電阻時示數(shù)如圖3（該同學的操作均正確），為了讀數(shù)更加精確，請在下列步驟中選擇必須合理的步驟并按操作先后順序填在橫線上

．（填序號）
A．用小螺絲刀進行機械調(diào)零
B．選用“×100”的倍率擋
C．選用“×l”的倍率擋
D．將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使表針指在最右端的零位置
E．將紅、黑表筆分別與待測電阻兩極接觸，重新測量
②某同學想用下列器材測量一電流表的內(nèi)電阻r_A，要求測量時兩電表指針的偏轉(zhuǎn)均超過其一半．
A．待測電流表A（量程300μA，內(nèi)阻約為100Ω）
B．電壓表V（量程3V，內(nèi)阻R_V=1kΩ）
C．電源E（電動勢約4V，內(nèi)阻忽略不計）
D．定值電阻R₁=10Ω
E．滑動變阻器R₂（0～20Ω，允許通過的最大電流2.0A）
F．開關(guān)S，導(dǎo)線若干
③在方框中畫出測量電路原理圖．
④電路接通后，正確測得電壓表讀數(shù)為2.8V，電流表讀數(shù)為280μA，則所測電流表內(nèi)阻r_A=

．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

中線圈的電阻（阻值約為幾歐姆），R₀是阻值為3.0Ω的定值電阻．

①調(diào)節(jié)R時，應(yīng)控制電動機______（轉(zhuǎn)動或不轉(zhuǎn)動）時讀出電流表、電壓表的示數(shù)．
②若電壓表示數(shù)是2.5V，電流表示數(shù)如上圖（b）所示，讀得電流表示數(shù)是______A．
③使用測得數(shù)據(jù)，計算電動機線圈電阻為______Ω．該電動機正常工作時輸出的機械功率為______W．
④由于______（選填“電流表內(nèi)阻”或“電壓表內(nèi)阻”）的影響，測得的電動機線圈電阻比實際值偏______（選填“大”或“小”）．

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科目：高中物理 來源：2011-2012學年廣東省肇慶市高三（上）期末物理試卷（解析版） 題型：填空題

中線圈的電阻（阻值約為幾歐姆），R是阻值為3.0Ω的定值電阻．

①調(diào)節(jié)R時，應(yīng)控制電動機    （轉(zhuǎn)動或不轉(zhuǎn)動）時讀出電流表、電壓表的示數(shù)．
②若電壓表示數(shù)是2.5V，電流表示數(shù)如上圖（b）所示，讀得電流表示數(shù)是    A．
③使用測得數(shù)據(jù)，計算電動機線圈電阻為    Ω．該電動機正常工作時輸出的機械功率為    W．
④由于    （選填“電流表內(nèi)阻”或“電壓表內(nèi)阻”）的影響，測得的電動機線圈電阻比實際值偏    （選填“大”或“小”）．

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科目：高中物理 來源：2011年廣東省江門市鶴山一中高考物理適應(yīng)性訓練（解析版） 題型：解答題

（1）某同學做“驗證機械能守恒定律”實驗
①該同學開始實驗時情形如圖1所示，接通電源釋放紙帶．請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當?shù)牡胤剑?br />（i）______；（ii）______．
②該同學經(jīng)修改錯誤后，在正確操作下，研究從靜止開始下落的物體所受阻力的情況，得到如圖2所示的紙帶（A、B、C、D、E均為相鄰的打點），測出A、C間的距離s₁=14.77cm，點C、E間的距離s₂=16.33cm．g=10m/s²．電源的頻率f=50Hz，重錘質(zhì)量為m=1.0kg，設(shè)重錘所受阻力大小不變．在從A下落到E的過程中，阻力大小表達式______．通過C點時的即時速度大小為______m/s．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（2）①某同學將多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋，選用“×10”的倍率測量某電阻時示數(shù)如圖3（該同學的操作均正確），為了讀數(shù)更加精確，請在下列步驟中選擇必須合理的步驟并按操作先后順序填在橫線上______．（填序號）
A．用小螺絲刀進行機械調(diào)零
B．選用“×100”的倍率擋
C．選用“×l”的倍率擋
D．將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使表針指在最右端的零位置
E．將紅、黑表筆分別與待測電阻兩極接觸，重新測量
②某同學想用下列器材測量一電流表的內(nèi)電阻r_A，要求測量時兩電表指針的偏轉(zhuǎn)均超過其一半．
A．待測電流表A（量程300μA，內(nèi)阻約為100Ω）
B．電壓表V（量程3V，內(nèi)阻R_V=1kΩ）
C．電源E（電動勢約4V，內(nèi)阻忽略不計）
D．定值電阻R₁=10Ω
E．滑動變阻器R₂（0～20Ω，允許通過的最大電流2.0A）
F．開關(guān)S，導(dǎo)線若干
③在方框中畫出測量電路原理圖．
④電路接通后，正確測得電壓表讀數(shù)為2.8V，電流表讀數(shù)為280μA，則所測電流表內(nèi)阻r_A=______．

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