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（6分）某同學利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．弧形軌道末端水平，離地面的高度為H．將鋼球從軌道的不同高度h處靜止釋放，鋼球的落點距軌道末端的水平距離為s．

（1）若軌道完全光滑，s²與h的理論關系應滿足s²= （用H、h表示）．
（2）該同學經實驗測量得到一組數據，如下表所示：

在坐標紙上描點后作出了s²--h關系圖．對比實驗結果與理論計算得到的s²-h關系圖線（圖中已畫出），判斷自同一高度靜止釋放的鋼球，水平拋出的速率____________（填“小于”或“大于”）理論值。
（3）從s²--h關系圖線中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著，你認為造成上述偏差的可能原因是。

1）4Hh （2）小于（3）軌道的摩擦以及有一部分機械能轉換為小球的轉動動能。

解析試題分析：（1）若軌道完全光滑根據動能定理有，平拋運動的初速度，高度得到水平位移即
（2）平拋運動的高度一定即時間一定，實驗的水平位移小于理論值說明水平拋出的速率小于理論值。
（3）理論值是根據軌道完全光滑而計算得出的，實驗值偏小說明軌道有摩擦力
考點：驗證機械能守恒的實驗設計

練習冊系列答案

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相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（8分）驗證“力的平行四邊形法則”實驗如圖所示，A為固定橡皮的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結點，OB、OC為細繩子，圖乙是在白紙上根據實驗結果畫出的圖。圖甲中彈簧秤B的讀數為 N；圖乙中的F和兩力中，方向一定沿OA方向的是；本實驗采用的科學方法是。

A．理想實驗法 B．等效替代法 C．控制變量法 D．建立物理模型法

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（12分）為了測量一精密金屬絲的電阻率：

（1）先用多用電表×1Ω擋初測其電阻為 Ω，然后用螺旋測微器測其直徑為 mm，游標卡尺測其長度是 mm。

（2）除待測金屬絲外，實驗室還備有的實驗器材如下：
A．電壓表V₁(量程3V，內阻約為15kΩ)
B．電壓表V₂(量程l5V，內阻約為75 kΩ)
C．電流表A₁(量程3A，內阻約為0.2 Ω)
D．電流表A₂(量程600mA，內阻約為1Ω)
E．滑動變阻器R₁(0～5Ω，0.6 A)
F．滑動變阻器R₂(0～2000Ω，0.1 A)
G．輸出電壓為3V的直流穩壓電源E
H．電阻箱
I．開關S，導線若干
為了減小實驗誤差，需進一步測其電阻而采用伏安法，則上述器材中應選用的實驗器材有(填代號) 。請在方框內設計最合理的的電路圖并實物連線。但用該電路電阻的測量值真實值（選填大于、等于或小于）。如果金屬絲直徑為D，長度為L,所測電壓為U,電流為I,寫出計算電阻率 .

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中：

(1)某同學在實驗過程中的部分實驗步驟如下，請你仔細讀題并完成有關空缺部分內容：
A．將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上，另一端綁上兩根細線。
B．在其中一根細線上掛上5個質量相等的鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖甲所示，記錄：
__________ 、。
C．將步驟B中的鉤碼取下，然后分別在兩根細線上掛上4個和3個質量相等的鉤碼，用兩光滑硬棒B、C使兩細線互成角度，如圖乙所示，小心調整B、C的位置，使________________，記錄________________。
(2)如果“力的平行四邊形定則”得到驗證，那么圖乙中＝________。

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

（7分）在“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗中，打點計時器使用的交流電的頻率為50 Hz，記錄小車運動的紙帶如圖所示，在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5的6個計數點，相鄰兩計數點之間還有四個點未畫出，紙帶旁并排放著帶有最小分度為毫米的刻度尺，零點跟“0”計數點對齊，由圖可以讀出三個計數點1、3、5跟0點的距離填入下列表格中.

計算小車通過計數點“2”的瞬時速度為v₂="_____" m/s，小車的加速度是a ="____" m/s²。

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

(10分)⑴圖甲為20分度游標卡尺的部分示意圖，其讀數為___________mm；圖乙為螺旋測微器的示意圖，其讀數為_____________mm．

⑵某同學用電火花計時器(其打點周期T＝0.02s)來測定自由落體的加速度．試回答：
①下列器材中，不需要的是___________(只需填選項字母)．

A．直尺

B．紙帶

C．重錘

D．低壓交流電源

②實驗中在紙帶上連續打出點1、2、3、……、9，如圖所示，由此測得加速度的大小為________ m/s²．

③當地的重力加速度大小為9.8m/s²，測量值與實際值有差異的主要原因是__________________ _____．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

甲乙兩個同學共同做“驗證牛頓第二定律”的實驗，裝置如圖所示。

①（4分）兩位同學用砝碼盤（連同砝碼）的重力作為小車（對象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力對小車運動的影響。他們將長木板的一端適當墊高，在不掛砝碼盤的情況下，小車能夠自由地做_________    ___運動。另外，還應滿足砝碼盤（連同砝碼）的質量m             小車的質量M。（填“遠小于”、“遠大于”或“近似等于”）接下來，甲同學研究：在保持小車的質量不變的條件下，其加速度與其受到的牽引力的關系；乙同學研究：在保持受到的牽引力不變的條件下，小車的加速度與其質量的關系。
②（4分）甲同學通過對小車所牽引紙帶的測量，就能得出小車的加速度a。圖2是某次實驗所打出的一條紙帶，在紙帶上標出了5個計數點，在相鄰的兩個計數點之間還有4個點未標出，圖中數據的單位是cm。實驗中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流。根據以上數據，可以算出小車的加速度a=              m/s²。（結果保留三位有效數字）
③（4分）乙同學通過給小車增加砝碼來改變小車的質量M，得到小車的加速度a與質量M的數據，畫出a與1/M圖線后，發現：當1/M較大時，圖線發生彎曲。于是，該同學后來又對實驗方案進行了進一步地修正，避免了圖線的末端發生彎曲的現象。那么，該同學的修正方案可能是(      )

A．改畫a與

的關系圖線

B．改畫a與

的關系圖線

C．改畫 a與

的關系圖線

D．改畫a與

的關系圖線

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

在驗證機械能守恒的實驗中（實驗裝置如圖），有下列A至F六個步驟：
A．將打點計時器豎直固定在鐵架臺上
B．接通電源，再松開紙帶，讓重錘自由下落
C．取下紙帶，更換紙帶（或將紙帶翻個面），重新做實驗
D．將重錘固定在紙帶的一端，讓紙帶穿過打點計時器，用手提紙帶
E．選擇一條紙帶，用刻度尺測出重錘下落的高度h₁、h₂、h₃、…… h_n，計算出對應的即時速度v_n
F．分別算出，比較在實驗誤差范圍內是否相等．

（1）以上實驗步驟按合理的操作步驟排列應該是
某個實驗小組的甲乙兩位同學按照正確的操作選得紙帶如圖示．其中O是起始點，A、B、C是打點計時器連續打下的3個點．用毫米刻度尺測得O到A、B、C各點的距離分別為h_A=9.51cm、h_B=12.42cm、h_C=15.70cm，現利用OB段所對應的運動來驗證機械能守恒，已知當地的重力加速度g=9.80m/s²，打點計時器所用電源頻率為f=50Hz，設重錘質量為0.1kg.

（2）根據以上數據可以求得重錘在OB段所對應的運動過程中減小的重力勢能為__________J（計算結果保留三位有效數字，下同），而動能的增加量為________J．實驗發現二者并不完全相等，請指出一個可能的原因__________________________________．
（3）處理數據過程中，甲乙兩位同學分別發現了一種計算B點對應時刻物體速度v_B的新思路：
甲同學發現，圖中的B是除起始點外打點計時器打下的第n個點．因此可以用從O點到B點的時間nT（T是打點計時器的打點周期）計算，即v_B=gnT，再依此計算動能的增量．
乙同學認為，可以利用從O點到B點的距離h_B計算，即，再依此計算動能的增量．
你認為，他們新思路中(　　)
A．只有甲同學的思路符合實驗要求   B．只有乙同學的思路符合實驗要求
C．兩位同學的思路都符合實驗要求    D．兩位同學的思路都不符合實驗要求
（4）在上圖紙帶基礎上，某同學又選取了多個計數點，并測出了各計數點到第一個點O的距離h，算出了各計數點對應的速度v，以h為橫軸，以為縱軸畫出的圖線應是如下圖中的          ．圖線的斜率表示           ．