在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)在選定的紙帶上依次把點(diǎn)記為1，2，3，…等計數(shù)點(diǎn)，如圖，紙帶上所打點(diǎn)，記錄了物體在不同時刻的位置，若物體運(yùn)動從計數(shù)點(diǎn)2到計數(shù)點(diǎn)4過程來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，（打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)周期為T，物體的質(zhì)量為m，重力加速度為g，圖中字母表示的距離已知）．
（1）當(dāng)打點(diǎn)計時器打點(diǎn)“2”時，物體動能的表達(dá)式應(yīng)該是______；
（2）在此過程中重力勢能的減少量為______
（3）要驗(yàn)證的機(jī)械能守恒的表達(dá)式為：______．
（1）v2=
s2
2T
，所以物體動能的表達(dá)式EK=
1
2
mv22=
1
2
m
(
S2
2T
)		2
．
（2）重力勢能的減小量△EP=mg△h=mg（s3-s1）．
（3）重力勢能的減小量△EP=mg△h=mg（s3-s1）．動能的增加量△EK=
1
2
mv42-
1
2
mv22=
1
2
m
(
S4-S2
2T
)		2
-
1
2
m
(
S2
2T
)		2
．要驗(yàn)證的是重力勢能的減小量與動能的增加量是否相等，所以表達(dá)式為：mg（S3-S1）=
1
2
m(
S4-S2
2T
)2
-
1
2
m(
S2
2T
)2

故本題答案為：（1）
1
2
m(
S2
2T
)2
（2）mg（S3-S1）（3）mg（S3-S1）=
1
2
m(
S4-S2
2T
)2
-
1
2
m(
S2
2T
)2
．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

小球自由下落時，記錄小球每隔相同時間的位置有以下兩種方式：一種是圖（a）所示的頻閃照相記錄，另一種是圖（b）所示的利用打點(diǎn)計時器記錄．兩種記錄方式都能用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，但兩種方式相比，圖（a）比圖（b）的______誤差更�。ㄟx填“偶然”或“系統(tǒng)”）；圖（a）中所標(biāo)數(shù)據(jù)為小球自A點(diǎn)釋放后頻閃儀每隔T=0.04s閃光一次，各時刻的位置到A的距離，單位為厘米，驗(yàn)證圖（a）中小球自A到E過程中的機(jī)械能守恒，還需要知道小球到達(dá)E處的速度，此速度有兩種計算方式：第一種是根據(jù)自由落體速度公式v=gt求得（g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋�，第二種是利用v=
xDF
2T
求得，應(yīng)選第______種．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

用如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為m，遮光片兩條豎邊與導(dǎo)軌垂直；導(dǎo)軌上B點(diǎn)處有一光電門，測得遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間為t，用d表示A點(diǎn)到導(dǎo)軌底端C點(diǎn)的距離，h表示A與C的高度差，b表示遮光片的寬度，s表示A、B兩點(diǎn)間的距離．將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點(diǎn)時的瞬時速度，用g表示重力加速度．完成下列填空和作圖：
 
（1）若將滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放，則在滑塊從A運(yùn)動至B的過程中，滑塊、遮光片組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量表示為△EP=______．動能的增加量表示為△Ek=______．在滑塊運(yùn)動過程中若機(jī)械能守恒，則與s的關(guān)系式為=______．
（2）多次改變光電門的位置，每次均令滑塊自同一點(diǎn)（A點(diǎn)）下滑，測量相應(yīng)的s與t值，結(jié)果如下表所示：
1 2 3 4 5
s/m 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40
t/ms 8.22 7.17 6.44 5.85 5.43
/104s-2 1.48 1.95 2.41 2.92 3.39
以s為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在如圖2的坐標(biāo)紙中已經(jīng)描出2、3、4數(shù)據(jù)點(diǎn)；請描出第1和第5個數(shù)據(jù)點(diǎn)，并根據(jù)5個數(shù)據(jù)點(diǎn)作直線，求得該直線的斜率：k=______×104m-1?s-2（保留3位有效數(shù)字）．實(shí)驗(yàn)中，除了必須測量g、d和h的數(shù)值外，還應(yīng)測量______的數(shù)值，并用上述測量量表達(dá)k0=______，計算出k0的值，然后將k和k0進(jìn)行比較，若其差值在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，則可認(rèn)為此實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

現(xiàn)要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌；導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的砝碼相連；遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直；導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門，可以測試遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間t，用d表示A點(diǎn)到導(dǎo)軌低端C點(diǎn)的距離，h表示A與C的高度差，b表示遮光片的寬度，s表示A，B兩點(diǎn)的距離，將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點(diǎn)時的瞬時速度．用g表示重力加速度．若將滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放，則在滑塊從A運(yùn)動至B的過程中，滑塊、遮光片與砝碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量可表示為______．動能的增加量可表示為______．若在運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒，
1
t2
與s的關(guān)系式為
1
t2
=______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

（1）氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器，它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動可視為沒有摩擦．我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌和滑塊A和B驗(yàn)證動量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，采取的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
a．用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB；
b．調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平：
c．在A和B間放入一個被壓縮的輕質(zhì)且極短的彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上；
d．用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1；
e．按下電鈕放開卡銷，同時用計時器記錄滑塊A、B從開始到分別碰撞C、D擋板時所用時間t1、t2；
①實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測量的物理量是______．
②利用上述測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動量守恒定律的表達(dá)式是______．
（2）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，利用重錘拖著紙帶自由下落通過打點(diǎn)計時器并打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
①在實(shí)驗(yàn)過程中，下列的說法正確的是：______．
A．必須使用的測量儀器有：打點(diǎn)計時器、夭平和刻度尺
B．紙帶與打點(diǎn)計時器的兩個限位孔要在同一豎直線上
C．實(shí)驗(yàn)中若其他條件不變且空氣阻力恒定時，選用重錘質(zhì)量的大小不影響實(shí)驗(yàn)的誤差
D．選用紙帶上任意可計算速度的兩點(diǎn)都可以用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
②安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖所示．圖中O點(diǎn)為為打點(diǎn)起始點(diǎn)，且速度為零．

選取紙帶上打出的連續(xù)點(diǎn)A、B、C，…，測出其中E、F、G點(diǎn)距打點(diǎn)起始點(diǎn)O的距離分別為h1、h2、h3，已知重錘質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計時器打點(diǎn)周期為T．為驗(yàn)證此實(shí)驗(yàn)過程中機(jī)械能是否守恒，需要計算出從打下O點(diǎn)到打下F點(diǎn)的過程中，重錘重力勢能的減少量△EP=______，動能的增加量△EK______（用題中所給字母表示）．
③以各點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離h為橫坐標(biāo)，以各點(diǎn)速度的平方v2為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系，用實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)繪出v2-h圖線，如圖所示．從v2-h圖線求得重錘下落的加速度g'=______m/s2．（保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中．

（1）下列說法正確的是______．
A．實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)先松開紙帶，重錘運(yùn)動穩(wěn)定后再接通電源
B．在安裝電磁打點(diǎn)計時器時，復(fù)寫紙要放在紙帶上面
C．為了減小誤差，重物質(zhì)量應(yīng)大些
D．若t為起點(diǎn)到某點(diǎn)的時間，計算該點(diǎn)的速度可用公式v=gt
（2）若實(shí)驗(yàn)中所用重錘的質(zhì)量為m=0.1kg，打點(diǎn)紙帶如圖1所示，O點(diǎn)為起點(diǎn)，A、B、C、D為四個連續(xù)計時點(diǎn)，各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離如圖，打點(diǎn)時間間隔為0.02s，打B點(diǎn)時，重錘的動能EAB=______J，從O點(diǎn)至B點(diǎn)過程中重錘的重力勢能減少量是______J．（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（3）根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v，量出對應(yīng)下落的距離h，則以
1
2
v2為縱軸，以h為橫軸作出的圖象應(yīng)是圖2中的______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，已知電磁打點(diǎn)計時器的打點(diǎn)周期T=0.02s，自由下落的重錘質(zhì)量m=2kg，如圖所示為某同學(xué)實(shí)驗(yàn)后選出的一條紙帶，O點(diǎn)是打點(diǎn)計時器打下的第一個點(diǎn)，A、B、C是在紙帶上選取的三個計數(shù)點(diǎn)，AB、BC間各有一個點(diǎn)未畫出．經(jīng)測量得到A、B、C三點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為：s1=23.58cm，s2=32.80cm，s3=43.58cm，

完成以下問題：（本題中的數(shù)值計算，結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）
①紙帶的______端與重錘連接（填“左”或“右”）
②打點(diǎn)計時器打下計數(shù)點(diǎn)B時，重錘的速度vB=______m/s
③從起點(diǎn)O到打下計數(shù)點(diǎn)B的過程中，重錘的動能的增加量△Ek=______J，重力勢能的減少量△EP=______J（取g=9.8m/s2）
④在此實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘重力勢能的減少量總是大于動能的增加量，其主要原因是在重錘下落過程存在阻力作用．可以通過該裝置測定該阻力的大小，設(shè)重錘所受阻力大小Ff恒定，試用題目中所給物理量的符號表示出重錘所受阻力大小Ff=______．（用m、T、g、s1、s2、s3表示）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（19分）如圖所示，正方形單匝均勻線框abcd邊長L=0.4m，每邊電阻相等，總電阻R=0.5Ω。一根足夠長的絕緣輕質(zhì)細(xì)線跨過兩個輕質(zhì)光滑定滑輪，一端連接正方形線框，另一端連接絕緣物體P，物體P放在一個光滑的足夠長的固定斜面上，斜面傾角θ=30°，斜面上方的細(xì)線與斜面平行。在正方形線框正下方有一有界的勻強(qiáng)磁場，上邊界I和下邊界II都水平，兩邊界之間距離也是L=0.4m。磁場方向水平且垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T。現(xiàn)讓正方形線框的cd邊距上邊界I的正上方高度h=0.9m的位置由靜止釋放，且線框在運(yùn)動過程中始終與磁場垂直，cd邊始終保持水平，物體P始終在斜面上運(yùn)動，線框剛好能以v=3m/s的速度進(jìn)入并勻速通過磁場區(qū)域。釋放前細(xì)線繃緊，重力加速度 g=10m/s2，不計空氣阻力。

(1) 線框的cd邊在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的過程中，c、d 間的電壓是多大？
(2) 線框的質(zhì)量m1和物體P的質(zhì)量m2分別是多大？
(3) 在cd邊剛進(jìn)入磁場時，給線框施加一個豎直向下的拉力F使線框以進(jìn)入磁場前的加速度勻加速通過磁場區(qū)域，在此過程中，力F做功W =0.23J，求正方形線框cd邊產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

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同步練習(xí)冊答案