在“验证机械能守恒定律”这一实验中,质量为1kg的重物自由下落,打出的纸带如图,其中O为打出的第一个点。已知交流电源频率为50Hz,长度单位为cm。试问:(g=

在“验证机械能守恒定律”这一实验中,质量为1kg的重物自由下落,打出的纸带如图,其中O为打出的第一个点。已知交流电源频率为50Hz,长度单位为cm。试问:(g=

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在“验证机械能守恒定律”这一实验中,质量为1kg的重物自由下落,打出的纸带如图,其中O为打出的第一个点。已知交流电源频率为50Hz,长度单位为cm。试问:(g=9.8m/s2)

①打点计时器打下点e时,重物的速度大小为___________m/s。
②从起点O到打下e点时的过程中,重物的重力势能减少△EP=______J,相应的动能增加量△EK=________J,由此而得出的实验结论:______________   ______________.
答案
0.98m/s   0.491J    0.4802J 在实验误差允许的范围内,重物减少的重力势能等于其动能的增加,验证了机械能守恒定律。
解析
e点瞬时速度为df间的平均速度,重物的重力势能减少△EP=mghoe,e点动能为在实验误差允许的范围内,重物减少的重力势能等于其动能的增加,验证了机械能守恒定律
举一反三
(1)在“用油膜法测分子大小”的实验中,
①用油膜法粗测分子直径实验的原理方法是_________
A.将油膜看成单分子油膜        B.不考虑各油分子间的间隙
C.考虑了各油分子间的间隙      D.将油膜分子看成正方体
②用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1 mL油酸酒精溶液时的滴数N;将其中一滴滴至水面形成单分子油膜,经测量,油膜的面积为S cm2。由以上数据,可测得油酸分子直径的表达式为                 cm。(用题目中的字母和有关物理常量表示)
(2)如图所示,用"碰撞实验器"可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

①实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通过仅测量______  (填选项前的符号),间接地解决这个问题。
A.小球开始释放高度h 
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的水平射程
②图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP。然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复。接下来要完成的必要步骤是_________。(填选项前的符号)
A用天平测量两个小球的质量ml、m2
B测量小球m1开始释放高度h
C测量抛出点距地面的高度H
D分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E测量平抛射程OM,ON
③若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为___________ (用②中测量的量表示);
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(1)用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中,有下列器材可供选用:铁架台、重锤、打点计时器、复写纸、纸带、低压直流电源、导线、电建、天平。
其中不必要的器材是:                                         。
缺少的器材是:                                         。
(2)用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中,已知电磁打点计时器所用电源频率为50hz,某同学从实验得到几纸带中,选取了一条初速度恰好为零的纸带,如图所示。图中标出的点均为计数点,并把电磁打点计时器打下的第一个计时点记作O点,测出O、A点间的距离为68.97cm,A、C点间的距离为15.24cm,C、E点间的距离为16.76cm。已知当地重力加速度为9.8m/s2,重锤的质量为m=1.0kg,则打点计时器在打点C时的瞬时速度为        m/s,O点到C点的这段时间内,重锤动能的增加量为         J,重锤重力势能的减少量为         J,从以上数据可以得到的结论是:                       。(以上结果均保留三位有效数字)
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下列几个图分别是探究“功与物体速度变化的关系”实验、“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验和“验证机械能守恒定律”实验装置图。其中探究“功和物体速度变化的关系”实验装置图是    (填写“甲”、“乙”、“丙”);图甲中由于用砝码和砝码盘的总重力代替小车拉力,因此要求砝码和砝码盘的总质量    小车的质量(填写“大于”、“小于”、“远大于”、“远小于”);图甲中实验前需平衡摩擦力,平衡摩擦力时砝码盆      挂上;(填写“需要”、“不需”)这三个实验都使用了打点计时器,打点计时器用      电源(填写“直流”、“交流”、“交直流均可”)。在这三个实验挑选出的纸带中,其中有一条纸带中有一段打出的点间隔是均匀的,则这条纸带一定是实验装置图     (填写“甲”、“乙”、“丙”)中实验得到的。
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(1)(6分)甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验,装置如图所示。

①两位同学用砝码盘(连同砝码)的重力作为小车受到的合力,需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响,将长木板的一端适当垫高,在不挂砝码盘的情况下,轻推小车,能使小车做_______________运动。另外,还应满足砝码盘(连同砝码)的质量m             小车的质量M。(填“远小于”、“远大于”或“近似等于”)接下来,甲同学在保持小车质量不变的条件下,研究加速度与合力的关系;乙同学在保持合力不变的条件下,研究小车的加速度与质量的关系。
②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a。图2是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm。

实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流。根据以上数据,可以算出小车的加速度a=           m/s2。(结果保留三位有效数字)
(2)(12分)小明利用实验室提供的器材测量某种电阻丝材料的电阻率,所用电阻丝的电阻约为20Ω。他首先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹,沿电阻丝移动金属夹,可改变其与电阻丝接触点P的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度。可供选择的器材还有:
电池组E(电动势为3.0V,内阻约1Ω);
电流表A1(量程0~100mA,内阻约5W);
电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.2Ω);
电阻箱R(0~999.9W);
开关、导线若干。
小明的实验操作步骤如下:
A.用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径d;
B.根据所提供的实验器材,设计并连接好如图甲所示的实验电路;
C.调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大,闭合开关;
D.将金属夹夹在电阻丝上某位置,调整电阻箱接入电路中的电阻值,使电流表满偏,记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L;
E.改变金属夹与电阻丝接触点的位置,调整电阻箱接入电路中的阻值,使电流表再次满偏。重复多次,记录每一次电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L。
F.断开开关。
①小明某次用螺旋测微器测量电阻丝直径时其示数如图乙所示,则这次测量中该电阻丝直径的测量值d="____________" mm;
②实验中电流表应选择_____________(选填“A1”或“A2”);
③小明用记录的多组电阻箱的电阻值R和对应的接入电路中电阻丝长度L的数据,绘出了如图丙所示的R-L关系图线,图线在R轴的截距为R0,在L轴的截距为L0,再结合测出的电阻丝直径d,可求出这种电阻丝材料的电阻率r=____________(用给定的物理量符号和已知常数表示)。
④若在本实验中的操作、读数及计算均正确无误,那么由于电流表内阻的存在,对电阻率的测量结果是否会产生影响?若有影响,请说明测量结果将偏大还是偏小。(不要求分析的过程,只回答出分析结果即可)
答:                     
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(1)某同学用图示装置做验证动量守恒定律的实验.先将a球从斜 槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次.

①本实验必须测量的物理量有以下哪些      .
A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H 
B.小球a、b的质量ma、mb  
C.小球a、b的半径r     
D.小球a、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t  
E.记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC  
F.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
②小球a、b的质量ma、mb应该满足ma      mb  (填大于 等于 还是小于)
③按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是      
(2)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
A.待测的干电池(电动势约为1.5V,内电阻1.0Ω左右)
B.电流表A1(量程0—3m A,最小刻度0.1mA,内阻忽略不计)
C.电流表A2(量程0—0.6A,最小刻度0.02A,内阻忽略不计)
D.滑动变阻器R1(0—20Ω,10 A)     
E.滑动变阻器R2(0—200Ω,l A)
F.定值电阻R0(990Ω)                       
G.开关和导线若干
①某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的(a)、(b)两个实验电路,其中合理的是      图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选     (填写器材前的字母代号)。
②图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路,移动滑动变阻器,电流表A1和电流表A2分别测得多组I1和I2,并画出I1-I2图线,则由图线可得被测电池的电动势E=       V,内阻r=      Ω。
③若同学根据(1)中选出的合理电路和器材连接实物电路时,把电流表A2接在了干路上,但误认为电流表A2仍接在支路上,其他步骤按(2)中的操作,这样由实验得出的内阻将      (填“偏大”“不变”或“偏小”)。


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