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如图1所示,是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器...

如图1所示,是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器通以50Hz的交流电。

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图1                                图2

(1)甲同学按照正确的实验步骤操作后,选出一条纸带如图2所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,用刻度尺测得OA=12.41cm,OB=18.60cm,OC=27.21cm,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg,取g =9.80m/s2 。在OB段运动过程中,重物重力势能的减少量ΔEp=         J;重物的动能增加量ΔEk=         J(结果均保留三位有效数字)。

(2)该实验没有考虑各种阻力的影响,这属于本实验的           误差(选填“偶然”或“系统”)。由此看,甲同学数据处理的结果比较合理的应当是ΔEp        ΔEk(选填“大于”、“等于”或“小于”)。

(3)乙同学想利用该实验装置测定当地的重力加速度。他打出了一条纸带后,利用纸带测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以满分5 manfen5.com为纵轴画出了如图3所示的图线。由于图线没有过原点,他又检查了几遍,发现测量和计算都没有出现问题,其原因可能是          。乙同学测出该图线的斜率为k,如果不计一切阻力,则当地的重力加速度g       k(选填“大于”、“等于”或“小于”)。

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(4)丙同学利用该实验装置又做了其它探究实验,分别打出了以下4条纸带①、②、③、④,其中只有一条是做“验证机械能守恒定律”的实验时打出的。为了找出该纸带,丙同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间的距离依次为x1、x2、x3。请你根据下列x1、x2、x3的测量结果确定该纸带为________。(取g =9.80m/s2

6.05 cm,6.10 cm,6.06 cm     ②4.96 cm,5. 35 cm,5.74 cm

③4.12 cm,4.51 cm,5.30 cm      ④6.10 cm,6.58 cm,7.06 cm

 

:(1)1.82;1.71;(2)系统;大于;(3)先释放重物,再接通(打点计时器)电源;等于;(4)②. 【解析】 试题分析:(1)在OB段运动过程中,重物重力势能的减少量△Ep=mghOB=1×9.8×0.186J≈1.823J=1.82J,B点的速度,则动能的增加量. (2)该实验没有考虑各种阻力的影响,这属于本实验的系统误差.甲同学数据处理的结果比较合理的应当是△Ep>△Ek. (3)从图象中可以看出,当物体下落的高度为0时,物体的速度不为0,说明了操作中先释放重物,再接通(打点计时器)电源.根据机械能守恒知,mgh=mv2,则v2=gh,斜率k=g. (4)纸带中打出的点符合相临相等的条件,则可知相临两位移间应保证位移之差等于 gt2=9.791×(0.02)2≈3.9mm; ①中的位移之差分别为5mm、-4mm,故①错误. ②中的位移之差分别为3.9mm、3.9mm,故②正确. ③中的位移之差分别为3.9mm、7.9mm,故③错误. ④中的位移之差分别为4.8mm、4.8mm,故④错误. 故选:②. 考点:验证机械能守恒定律 【名师点睛】解决本题的关键知道实验的原理,知道重力势能的减小量略大于动能增加量的原因,掌握纸带的处理方法,会通过纸带求解重力势能的减小量,通过平均速度推论求出瞬时速度的大小,从而得出动能的增加量。  
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考点分析:
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图甲是用来探究小车质量一定时,其加速度和力之间关系的实验装置示意图,图乙是该装置的俯视图。

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(1)本实验有以下步骤:

A.将一端附有定滑轮的长木板放在水平桌面上,取两个质量相等的小车,放在近似光滑的水平长木板上

B.打开夹子,让两个小车同时从静止开始运动,小车运动一段距离后,关上夹子,让两个小车同时停下来,用刻度尺分别测出两个小车在这一段时间内通过的位移大小

C.分析所得到的两个小车在相同时间内通过的位移大小与小车所受的水平拉力的大小关系,从而得到质量相等的物体运动的加速度与物体所受力的关系

D.在两小车的后端分别系上细绳,用一只夹子夹住这两根细绳

E.在两小车的前端分别系上细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘内分别放着质量不等的砝码,使砝码盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量。分别用天平测出两个砝码盘和盘内砝码的总质量

对于上述实验步骤,正确的排列顺序是           

(2)若测得砝码盘和盘内砝码的总质量分别为m1、m2,对应小车的位移大小分别为x1、x2,经过多次重复实验,在误差允许的范围内若关系式              总成立,则表明小车的质量一定时,其小车的加速度与合力成正比。

 

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某同学利用如图甲所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直木板上钉上白纸,固定两个滑轮A和B(绳与滑轮间的摩擦不计),三根绳子的结点为O,在左右及中间的绳端分别挂上个数为N1、N2和N3的钩码,每个钩码的质量相等。当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3

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(1)关于本实验,以下说法中正确的是

A.若钩码的个数N1=N2=2,N3=4时可以完成实验

B.若钩码的个数N1=N2=N3=4时可以完成实验

C.拆下钩码和绳子前应当用量角器量出三段绳子之间的夹角

D.拆下钩码和绳子前应当用天平测出钩码的质量

E.拆下钩码和绳子前应当标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向

(2)在作图时,图乙中正确的是         (选填“A”或“B”)。

 

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如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变。这就是动量守恒定律。若一个系统动量守恒时,则

A.此系统内每个物体所受的合力一定都为零

B.此系统内每个物体的动量大小不可能都增加

C.此系统的机械能一定守恒

D.此系统的机械能可能增加

 

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汽车在平直公路上匀速行驶,t1时刻司机减小油门使汽车的功率立即减小一半,并保持该功率继续行驶,到t2时刻,汽车又恢复了匀速行驶(设整个过程中汽车所受的阻力大小不变)。以下说法中正确的是

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A.①图描述了汽车的速度在这个过程中随时间的变化情况

B.②图描述了汽车的速度在这个过程中随时间的变化情况

C.③图描述了汽车的牵引力在这个过程中随时间的变化情况

D.④图描述了汽车的牵引力在这个过程中随时间的变化情况

 

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火车转弯时,如果铁路弯道的内外轨一样高,外轨对轮缘(如图a所示)挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力(如图b所示),但是靠这种办法得到向心力,铁轨和车轮极易受损。在修筑铁路时,弯道处的外轨会略高于内轨(如图c所示),当火车以规定的行驶速度转弯时,内、外轨均不会受到轮缘的挤压,设此时的速度大小为v,以下说法中正确的是

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图a                 图b                           图c

A.该弯道的半径满分5 manfen5.com

B.当火车质量改变时,规定的行驶速度也将改变

C.当火车速率大于v时,外轨将受到轮缘的挤压

D.当火车速率小于v时,外轨将受到轮缘的挤压

 

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