精英家教網(wǎng)如圖1是驗證機械能守恒定律的實驗．小圓柱由一根不可伸長的輕繩拴住，輕繩另一端固定．將輕繩拉至水平后由靜止釋放．在最低點附近放置一組光電門，測出小圓柱運動到最低點的擋光時間△t，再用游標卡尺測出小圓柱的直徑d，如圖2，重力加速度為g．則
（1）小圓柱的直徑d=
 
cm：
（2）測出懸點到圓柱重心的距離為l，若等式gl=
 
成立，說明小圓柱下擺過程機械能守恒．
分析：游標卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀．
解答：解：解答：（1）游標卡尺讀數(shù)為d=10mm+2×0.1mm=10.2mm=1.02cm
（2）小圓柱運動到最低點時，v=
d
△t

根據(jù)機械能守恒定律應有mgl=
1
2
mv2，解得gl=
1
2
v2=
d2
2△t2

故答案為（1）1.02     （2）
d2
2△t2
點評：游標卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀，其次要明確實驗原理，根據(jù)物理規(guī)律列出相應方程，然后求解討論即可．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

氣墊導軌可以在導軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導軌間的摩擦幾乎為零，如圖1所示，讓滑塊從氣墊導軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為△s，當遮光片通過電門時與光電門相連的數(shù)字毫秒器顯示遮光時間為△t，則庶光片通過光電門的平均速度為v=
△s
△t

（1）關于這個平均速度，有如下討論：
A．這個平均速度不能作為實驗中遮光片通過光電門時滑塊的瞬時速度
B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過光電門的平均越接近瞬時速度
C．實驗中所選遮光片并非越窄越好，還應考慮測量時間的精確度，遮光片太窄，時間測量精度就會降低，所測瞬時速度反而不準確
D．實驗中，所選遮光片越寬越好，這樣時間的測量較準，得到的瞬時速度將比較準確，這些討論中，正確的是：；
（2）利用這一裝置可驗證機械能守桓定律，如圖2．滑塊和遮光片總質量記為M（kg），若測出氣墊導軌總長L0、遮光片的寬度△s，氣墊導軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經(jīng)過光時門時下滑的距離L和遮光時間△t，這一過程中：滑塊減少的重力勢能的表達式為：，滑塊獲得的動能表達式為：
1
2
M(
△s
△t
)2
1
2
M(
△s
△t
)2
；

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）為進行“驗證機械能守恒定律”的實驗，有下列器材可供選擇：鐵架臺、打點計時器以及復寫紙、紙帶、低壓直流電源、天平、秒表、導線、電鍵，刻度尺，其中不必要的器材是
低壓直流電源、天平、秒表
低壓直流電源、天平、秒表
，缺少的器材是
低壓交流電源、重錘
低壓交流電源、重錘
．
（2）驗證機械能守恒亦可用如圖甲所示裝置，用包有白紙的質量為1.00kg的圓柱棒替代紙帶和重物，蘸有顏料的毛筆固定在電動機上并隨之轉動，使之替代打點計時器．當燒斷懸掛圓柱棒的線后，圓柱棒豎直自由下落，毛筆就在圓柱棒面上的紙上畫出記號，如圖6乙所示，設毛筆接觸棒時不影響棒的運動．測得記號之間的距離依次為26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm、106.0mm，已知電動機銘牌上標有“1440r/min”字樣，由此驗證機械能守衡．根據(jù)以上內容．回答下列問題：
①毛筆畫相鄰兩條線的時間間隔T=
1
24
1
24
s，圖乙中的圓柱棒的
左
左
端是懸掛端（填左或右）．
②根據(jù)乙所給的數(shù)據(jù)，可知毛筆畫下記號C時，圓柱棒下落的速度vc=
1.2
1.2
m/s；畫下記號D時，圓柱棒下落的速度vD=
1.6
1.6
m/s；記號C、D之間棒的動能的變化量為
0.52
0.52
J，重力勢能的變化量
0.57
0.57
J（g=9.8m/s2）．由此可得出的結論是
在誤差允許范圍內圓柱下落過程中機械能守恒
在誤差允許范圍內圓柱下落過程中機械能守恒
．（計算結果保留2位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）現(xiàn)行高中物理教材的學生實驗中，提供了重錘線的是
AC
AC

A、研究平拋物體的運動    B、驗證機械能守恒定律
C、驗證動量守恒定        D、用單擺測定重力加速度
（2）在利用自由落體運動驗證機械能守恒定律的實驗中：若打點計時器所接交流電的頻率為50赫茲，甲、乙兩條實驗紙帶，如圖1所示，應選
甲
甲
紙帶好．若已測得點2到4間距離為s1，點0到3間距離為s2，打點周期為T，驗證重物開始下落到打點計時器打下點3這段時間內機械能守恒，s1、s2和T應滿足的關系為T=
S1
2
2gS2
S1
2
2gS2
．

（3）影響物質材料電阻率的因素很多．一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高增大，而半導體材料的電阻率則隨溫度的升高而減�。承Ｑ芯啃詫W習小組為了研究某種導電材料的導電特性，他們用該種材料制作成電阻值較小的線狀元件z做實驗，所用電壓表的量程為3V，電流表的量程為3A，測得元件Z中的電流與相應電壓的9組數(shù)據(jù)標在I-U圖上．
①他們進行實驗應選用的實物電路圖是圖2中的
C
C
．

②在交流評價過程中某同學提出，有2組實驗數(shù)據(jù)存在明顯的錯誤，你認為是
C、D
C、D
（只需填上與該數(shù)據(jù)對應的點O、A、B…）
③請在圖3上畫出元件Z的伏安特性曲線，判斷元件Z是
半導體
半導體
材料（“金屬”或“半導體”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)氣墊導軌可以在導軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導軌間的摩擦幾乎為零，如圖所示，讓滑塊從氣墊導軌的某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為△s，當遮光片通過電門時與光電門相連的數(shù)字毫秒器顯示遮光時間為△t，則遮光片通過光電門的平均速度為v=
△s△t

（1）關于這個平均速度，有如下討論：
A．這個平均速度不能作為實驗中遮光片通過光電門時滑塊的瞬時速度
B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過光電門的平均越接近瞬時速度
C．實驗中所選遮光片并非越窄越好，還應考慮測量時間的精確度，遮光片太窄，時間測量精度就會降低，所測瞬時速度反而不準確
D．實驗中，所選遮光片越寬越好，這樣時間的測量較準，得到的瞬時速度將比較準確．
這些討論中，正確的是：
 
；
（2）利用這一裝置可驗證機械能守桓定律．滑塊和遮光片總質量記為M（kg），若測出氣墊導軌總長L0、遮光片的寬度△s，氣墊導軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經(jīng)過光時門時下滑的距離L和遮光時間△t，這一過程中滑塊減少的重力勢能的表達式為：
 
，滑塊獲得的動能表達式為：
 
．

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年陜西省岐山縣高三上學期期中考試物理試卷（解析版） 題型：實驗題

用如圖實驗裝置驗證、組成的系統(tǒng)機械能守恒：從高處由靜止開始下落，上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守 恒定律．下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點(圖中未標出)，計數(shù)點間的距離如圖所示．已知=50g、=150g，打點頻率為50Hz.(已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=10.00m/s2，結果保留兩位有效數(shù)字)，則

(1)在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度____________m/s；

(2)在0—5過程中系統(tǒng)動能的增量△Ek=_____________J，系統(tǒng)勢能的減少量△Ep=__________J；由此得出的結論是：_________________________________________.

 

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