某同學(xué)利用光電門傳感器設(shè)計(jì)了一個(gè)研究小球自由下落時(shí)機(jī)械能是否守恒的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，圖中A、B兩位置分別固定了兩個(gè)光電門傳感器．

（1）如圖2所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)用20分度游標(biāo)卡尺測(cè)得小球直徑為d=______cm；
（2）小球通過A的擋光時(shí)間為t1，通過B的擋光時(shí)間為t2．
（3）用刻度尺測(cè)出光電門A、B間的距離h，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，只需比較______是否相等，就可以證明在自由落體過程中小球的機(jī)械能是守恒的（用題目中涉及的物理量符號(hào)表示）．
（4）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，可采取的方法是______．
A．增大兩擋光片寬度dB．減小兩擋光片寬度d
C．增大兩擋光片間距hD．減小兩擋光片間距h．
（1）主尺讀數(shù)為1.0cm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×4=0.20mm，所以最終讀數(shù)為10.20mm=1.020cm．
（2）要驗(yàn)證機(jī)械能守恒，即判斷重力勢(shì)能的減小量與 動(dòng)能的增加量是否相等，重力勢(shì)能的減小量為mgh，
動(dòng)能的增加量為：
1
2
 mvB2-
1
2
mvA2，而速度vB=
d
t2
，vA=
d
t1
，
即可比較（
d
t2
）2-（
d
t1
）2=2gh是否相等，從而可以證明在自由落體過程中小球的機(jī)械能是守恒的．
（3）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，結(jié)合上式，可得：可以減小擋光片寬度，也可以增大兩擋光片間距，故BC正確；
故答案為：（1）d=1.020；（3）（
d
t2
）2-（
d
t1
）2=2gh；（4）BC．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問答題

如圖所示，由光滑細(xì)管組成的軌道固定在豎直平面內(nèi)，其中AB段和BC段是半徑為R的四分之一圓�。恍∏驈木嚯x水平地面高為H的管口D處?kù)o止釋放，最后能夠從A點(diǎn)水平拋出落到地面上．若R可以變化，求：
（1）R的最大值；
（2）小球從A點(diǎn)平拋落地時(shí)的水平位移x的最大值．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問答題

如圖所示，半徑為R光滑半圓形軌道豎直放置，與水平軌道相接于最低點(diǎn)．兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B以不同的速度進(jìn)入軌道內(nèi)，A通過最高點(diǎn)C時(shí)，對(duì)管道上部壓力為3mg，B恰好通過最高點(diǎn)C，求A、B兩球落地點(diǎn)間的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問答題

在用落體法探究“動(dòng)能與重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化和守恒”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）實(shí)驗(yàn)器材除了鐵架臺(tái)、電源、紙帶、刻度尺、重物及夾子外，還需要有______（填選項(xiàng)前的字母）
A．秒表 B．天平 C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器D．彈簧秤
（2）重物拖著紙帶從高處自由下落，挑選一條點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算，就可探究動(dòng)能與重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化和守恒．實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)重物重力勢(shì)能的減少量總是大于動(dòng)能的增加量，其原因主要是______．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

某同學(xué)采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，請(qǐng)指出這個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生誤差的主要原因（找出兩條即可）：______．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是 （　�。�
A．要用天平稱重錘質(zhì)量
B．選用質(zhì)量大的重錘可減少實(shí)驗(yàn)誤差
C．實(shí)驗(yàn)結(jié)果總是動(dòng)能增加略小于重力勢(shì)能的減少
D．實(shí)驗(yàn)結(jié)果總是動(dòng)能增加略大于重力勢(shì)能的減少．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問答題

在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的一次實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m的重物自由下落，如下圖所示，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，P是第一個(gè)點(diǎn)（實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率f=50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8m/s2），那么：
①在實(shí)驗(yàn)中，除鐵架臺(tái)、夾子、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電源、紙帶和重錘外，還需選用下述儀器中的哪種？______
A．秒表B．刻度尺C．天平D．彈簧秤
②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，重物的速度vB=______m/s（保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）；
③從起點(diǎn)P到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中，物體的重力勢(shì)能減少量△EP=______m（保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）；
④實(shí)驗(yàn)中重物增加的動(dòng)能往往______（填“大于”、“等于”或“小于”）它所減少的勢(shì)能，產(chǎn)生這種情況的主要原因是______；
⑤若紙帶不慎斷裂，失去開頭部分的幾個(gè)點(diǎn)，______（填“能”或“不能”）根據(jù)剩下部分驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問答題

某學(xué)生利用“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)量一個(gè)質(zhì)量m=50g的鉤碼下落時(shí)的加速度值，該學(xué)生將鉤碼固定在紙帶下端，讓紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，實(shí)驗(yàn)裝置如圖a所示．①以下是該同學(xué)正確的實(shí)驗(yàn)操作和計(jì)算過程，請(qǐng)完成下面部分實(shí)驗(yàn)步驟的有關(guān)內(nèi)容
A、按實(shí)驗(yàn)裝置圖安裝器件
B、將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到______（填直流或交流）電源上
C、先______，再______，然后______．
D、取下紙帶，取其中的一段標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖b所示，測(cè)出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為S1=2.60cm，S2=4.14cm，S3=5.69cm，S4=7.22cm，S5=8.75cm，S6=10.29cm
已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率是f=50Hz，則計(jì)算鉤碼下落加速度的表達(dá)式為a=______，代入數(shù)值，可得加速度a=______m/s2（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．
②該同學(xué)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鉤碼下落時(shí)的加速度比實(shí)際的重力加速度�。疄榱擞行У乜s小這個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的加速度與實(shí)際的重力加速度之差，請(qǐng)你提出一個(gè)有效的改進(jìn)方法：______．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示的裝置叫做阿特伍德機(jī)，是英國(guó)數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍德（G?Atwood1746-1807）創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，用來(lái)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律．
某同學(xué)對(duì)該裝置加以改進(jìn)后用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，如圖乙所示．
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，該同學(xué)進(jìn)行了如下步驟：
①將質(zhì)量均為M（A的含擋光片、B的含掛鉤）的重物用繩連接后，跨放在定滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)．測(cè)量出______（填“A的上表面”、“A的下表面”或“擋光片中心”）到光電門中心的豎直距離h．
②在B的下端掛上質(zhì)量為m的物塊C，讓系統(tǒng)中的物體由靜止開始運(yùn)動(dòng)，光電門記錄擋光片擋光的時(shí)間為△t．
③測(cè)出擋光片的寬度d，計(jì)算有關(guān)物理量，驗(yàn)證守恒定律．
（2）如果系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）的機(jī)械能守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為______（已知重力加速度為g）．
（3）引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的原因有______（寫一條即可）．
（4）驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，該同學(xué)突發(fā)奇想：如果系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）的機(jī)械能守恒，不斷增大物塊C的質(zhì)量m，重物B的加速度a也將不斷增大，那么a與m之間有怎樣的定量關(guān)系？a隨m增大會(huì)趨于一個(gè)什么值？
請(qǐng)你幫該同學(xué)解決，
①寫出a與m之間的關(guān)系式：______（還要用到M和g）
②a的值會(huì)趨于______．

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同步練習(xí)冊(cè)答案