在“验证机械能守恒定律”的实验中, 已知电磁打点计时器所用的电源的频率为50 Hz, 查得当地的重力加速度g＝9.80 m/s2, 测得所用的重物质量为1.00

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在“验证机械能守恒定律”的实验中, 已知电磁打点计时器所用的电源的频率为50 Hz, 查得当地的重力加速度g＝9.80 m/s², 测得所用的重物质量为1.00 kg.实验中得到的一条点迹清晰的纸带(如图5－5－13所示), 把第一个点记为O, 另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点, 经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm.

(1)根据以上数据, 可知重物由O点运动到C点, 重力势能的减少量等于________J, 动能的增加量等于________J(取三位有效数字).
(2)根据以上数据, 可知重物下落时的实际加速度a＝________m/s², a________g(填“大于”或“小于”), 原因是____________________________________________________。

答案

（13分，前三空每空3分，后二空每空2分）:
(1)7.62　7.57
(2)9.75　小于　重锤受空气阻力, 纸带受限位孔或打点计时器振针的阻力

解析

试题分析：（1）重力势能的减小量为

，C点瞬时速度为

（2）加速度可由逐差法求得

，加速度小于重力加速度的原因是有其他的阻力作用
点评：本题难度较小，纸带问题的处理时力学实验中常见的问题，对于这类问题要熟练应用运动学规律和推论进行求解，计算过程中要注意单位的换算和有效数字的保留

举一反三

①关于探究功与物体速度变化的关系实验中，下列叙述正确的是　　　
A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B.每次实验中，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C.放小车的长木板应该尽量使其水平
D.先接通电源，再让小车在橡皮筋的作用下弹出
②在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，某同学在一次实验中得到了一条如图所示的纸带，这条纸带上的点两端较密，中间较疏，出现这种情况的原因可能是　　　　

A.电源的频率不稳定 B.木板倾斜程度太大
C.没有使木板倾斜或倾角太小 D.小车受到的阻力较大

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在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。查得当地的重力加速度为g＝9.80m／s²，某同学选择了一条理想的纸带，用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺的读数如图所示。图中O点是打点计时器打出的第一个点，A、B、C、D分别是每打两个点取出的计数点，则质量为m的重物由O点运动到B点时，求；（结果保留三位有效数字).

（1）重力势能减小量为　　　　　
（2）动能的增加量是　　　　　　　
（3）①根据计算的数据可得出什么结论？　　　　　　　　　　　　　　　　　　
②产生误差的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

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如图：螺旋测微器的示数为 mm；游标卡尺的示数为 cm。

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为了探究加速度与力、质量的关系，使用如下图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G₁、G₂为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G₁、G₂光电门时，光束被遮挡的时间Δt₁、Δt₂都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为d，光电门间距为x（满足x ＞＞d），牵引砝码的质量为m.。回答下列问题：

(1) 若实验测得Δt足够小，且Δt₁= 150ms、Δt₂= 100ms，d = 3．0cm，X = 50．0cm，则滑行器运动的加速度 a = m/s²。若取M ＝ 400g，在保证M＞＞m的条件下，如果认为绳子牵引滑块的力等于牵引砝码的总重力，则牵引砝码的质量m = kg。（取g = 10m/s²）
(2) 在(1)中，实际牵引砝码的质量与上述的计算值相比。（填偏大、偏小或相等）

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（1）做简谐运动的弹簧振子，下述说法中正确的是（）

A．振子通过平衡位置时，加速度最大

B．振子在最大位移处时，加速度最大

C．振子在连续两次通过同一位置时，位移相同，加速度相同

D．振子连续两次通过同一位置时，动能相同，速度相同

（2）有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T²～L图像，如图甲所示．去北大的同学所测实验结果对应的图线是
（选填“A”或“B”）．另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两种单摆的振动图像（如图乙所示），由图可知，两单摆摆长之比

．
（3）某同学做“用单摆测重力加速度”实验。
①用游标卡尺测量摆球直径d，把摆球用细线悬挂在铁架台上，用米尺测量出悬线长度l。
②在小钢球某次通过平衡位置时开始计时，并将这次通过平衡位置时记为0，数出以后小钢球通过平衡位置的次数为n，用停表记下所用的时间为t。请根据他的计数方法写出单摆周期的表达式：_____________。
③用上面的测量数据计算重力加速度的表达式为g= 。

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