3．在驗證機械能守恒定律的實驗中，使質(zhì)量為m=200g的重物自由下落，打點計時器在紙帶上打出一系列的點，選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示．O為紙帶下落的起始點，A、B、C為紙帶上選取的三個連續(xù)點．已知打點計時器每隔T=0.02s打一個點，當?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8m/s2，那么

（1）計算B點瞬時速度時，甲同學用vB2=2gxOB，乙同學用vB=$\frac{xAC}{2T}$．其中所選擇方法正確的是乙（填“甲”或“乙”）同學．
（2）紙帶下落的加速度為9.5m/s2．
（3）若同學丁不慎將上述紙帶從OA之間扯斷，他僅利用A點之后的紙帶能否實現(xiàn)驗證機械能守恒定律的目的？能（填“能”或“不能”）

分析 題的關(guān)鍵是處理紙帶問題時應用v${\;}_{\frac{t}{2}}$=$\frac{x}{t}$ 求瞬時速度，既可以用mgh=$\frac{1}{2}$mv2來驗證機械能守恒，也可以用mgh=$\frac{1}{2}$mv22-$\frac{1}{2}$mv12來驗證．

解答 解：（1）、由于實驗過程中重物和紙帶會受到空氣和限位孔的阻力作用，導致測得的加速度小于當?shù)氐闹亓铀俣龋?br />所以求速度時不能用${v}_{B}^{2}$=2gSOB，來求，只能根據(jù)v${\;}_{\frac{t}{2}}$=$\frac{x}{t}$，求瞬時速度值，所以乙正確．
（2）、根據(jù)△x=at2，可求出a=$\frac{{x}_{BC}-{x}_{AB}}{{T}^{2}}$，代入數(shù)據(jù)解得a=9.5m/s2，
（3）、根據(jù)mgh=$\frac{1}{2}$mv22-$\frac{1}{2}$mv12可知，可以利用A點之后的紙帶驗證機械能守恒，即能實現(xiàn)．
故答案為：（1）乙；（2）9.5；（3）能．

點評 明確實驗原理，熟記處理紙帶問題的思路和方法，注意求瞬時速度的方法，分清理論推導與實驗探索的區(qū)別，學會求加速度的方法．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．采用讓重物自由下落的方法驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖1所示：

現(xiàn)有的器材為：帶鐵夾的鐵架臺、電火花打點計時器、紙帶、重錘．
（1）為完成此實驗，除了所給的器材，還需要的器材有（多選）CD．
A．天平           B．秒表       C．刻度尺         D．220V交流電源
（2）需要測量物體由靜止開始自由下落到某點時的瞬時速度v和下落高度h．某班同學利用實驗得到的紙帶，設(shè)計了以下四種測量方案：
A．用刻度尺測出物體下落的高度h，并測出下落時間t，通過v=gt計算出瞬時速度v．
B．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過v=$\sqrt{2gh}$計算出瞬時速度v．
C．根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，計算出瞬時速度v，并通過h=$\frac{v^2}{2g}$計算出高度h．
D．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運動時紙帶上某點的瞬時速度，等于這點前后相鄰兩點間的平均速度，計算出瞬時速度v．
以上方案中只有一種正確，正確的是D．（填入相應的字母）
（3）甲同學從打出的紙帶中選出一條理想的紙帶，如圖2所示．選取紙帶上連續(xù)打出的5個點A、B、C、D、E，測出A點與起始點O的距離為s0，點A、C間的距離為s1，點C、E間的距離為s2．已知重錘的質(zhì)量為m，打點計時器所接交流電的頻率為f，當?shù)氐闹亓铀俣葹間．從起始點O開始到打下C點的過程中，重錘重力勢能的減小量為△EP=mg（s0+s1），重錘動能的增加量為△EK=$\frac{{m{{（{s_1}+{s_2}）}^2}{f^2}}}{32}$．在誤差充許的范圍內(nèi)，如果△EP=△EK，則可驗證機械能守恒．
（4）乙同學經(jīng)正確操作得到打點紙帶，在紙帶后段每兩個計時間隔取一個計數(shù)點，依次為1、2、3、4、5、6、7，測量各計數(shù)點到起始點的距離h，并正確求出打相應點時的速度v．各計數(shù)點對應的數(shù)據(jù)見表：
計數(shù)點1234567
h/m0.1240.1940.2790.3800.4970.6300.777
v/（m•s-1）1.942.332.733.133.50
v2/（m2•s-2）3.765.437.459.8012.25
他在如圖3所示的坐標中，描點作出v2-h圖線．由圖線可知，重錘下落的加速度g′=9.75m/s2（保留三位有效數(shù)字）；若當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，如果在誤差允許的范圍內(nèi)g′=g或9.80，則可驗證機械能守恒．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．遠距離輸電線路示意圖如圖所示，變壓器均為理想變壓器，發(fā)電機的輸出電壓及輸電線的電阻均不變．則（　�。�
A．用戶負載增加時，升壓變壓器的原線圈中電流不變
B．降壓變壓器的原線圈中電流較小，用較粗的導線繞制成
C．因為先升壓后又要降壓，所以不用變壓器直接輸電更節(jié)約電能
D．當用戶用電器的總電阻增大時，輸電線上損失的功率減小

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．如圖所示水平傳送帶，輪的半徑均為$\frac{1}{π}$，順時針轉(zhuǎn)動，兩輪軸心相距L=8.0m．將一物體輕放在傳送帶左端，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4．
（1）當傳送帶以v0=4.0m/s的速度勻速運動時，物體由A端運送到B端所用時間為多少？
（2）要想盡快將物體由A端送到B端（設(shè)初速度仍為零），輪的轉(zhuǎn)速至少應為多大？
（3）在運送物體的過程中物體會在傳送帶上留下劃痕．當物體靜止釋放在A端時，傳送帶做初速度v0=$\frac{16}{3}$m/s的勻減速運動，物體剛好到達B端，求傳送帶的加速度大小和劃痕的長度．（結(jié)果可用分數(shù)表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

18．如圖所示，一根跨過一固定水平光滑細桿O的輕繩，兩端各系一小球，球a置于地面，球b被拉到與細桿等高的位置，在繩剛被拉直時（無張力）釋放b球，使b球由靜止下擺，設(shè)兩球質(zhì)量相等，則a球剛要離開地面時，跨越細桿的兩段繩之間的夾角為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．下列生活中的一些現(xiàn)象，用物理知識解釋錯誤的是（　�。�
A．收音機能收到電臺發(fā)出的聲音信號是聲音在空氣中傳播直接得到的
B．火車向火車站駛來，站臺上的人聽到火車的汽笛聲越來越急促，是因為火車發(fā)出的 聲音 頻率變大，音量變高，以示警告
C．“聞其聲不見其人”是聲波衍射的現(xiàn)象
D．人能辨別不同樂器同時發(fā)出的聲音，證明聲波不會發(fā)生干涉

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

15．某同學用下面的方法做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實驗．
將足夠長的木板固定在水平的桌面上，在木板虛線PP′上釘兩個釘子，木塊上釘一個釘子，橡皮筋兩端分別固定在木板的釘子上．現(xiàn)將木塊拉至虛線OO′處，釋放木塊，設(shè)其前端到達PP′時速度為v，木塊離開橡皮筋后滑行的距離為s．

（1）如果用一根橡皮筋將木塊拉到OO′處，釋放木塊，橡皮筋對木塊做的功為W，那么，當把三根相同的橡皮筋并起來將木塊拉到OO′處，釋放木塊，橡皮筋對木塊所做的功為3W；（圖中兩虛線間距離很小，摩擦不計）
（2）木塊離開橡皮筋后在木板上做C
A．勻速直線運動    B．先加速后勻速運動     C．勻減速直線運動     D．先減速后勻速運動
（3）用1，2，3，4，5根橡皮筋分別對木塊做功，測得木塊離開橡皮筋后滑行的距離為s1，s2，s3，s4，s5．以橡皮筋對木塊做的功W為縱坐標，以滑行的距離s為橫坐標，作出W-s圖象是過原點的直線，那么W與v的關(guān)系是W∝v2．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊P（可視為質(zhì)點）從四分之一光滑圓弧形軌道A上端靜止滑下，到達軌道底端時正好無能量損失滑上質(zhì)量為M長木板Q的右端．A、Q置于水平桌面上，Q上表面水平．Q左側(cè)桌面上有一擋板，Q與擋板之間有一被壓縮的理想彈簧，彈簧與Q之間未連接（擋板與彈簧圖中均未畫出）．已知軌道A的半徑為R，P與Q上表面之間動摩擦系數(shù)μ1=0.5，Q與水平桌面之間動摩擦系數(shù)μ2=0.1，M=6m，彈簧彈性勢能為7.5mgR．當P滑上Q時，迅速撤去軌道A，彈簧將Q彈離，之后P滑到Q左端時兩者速度剛好均為0．試求Q的長度L．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．用力踢質(zhì)量約為0.4kg的足球，使球由靜止以20m/s的速度飛出．假定他踢球瞬間對球平均作用力是200N，球在水平方向運動了35m停止．那么他對球所做的功是（　�。�
A．60 JB．80 JC．3000 JD．7000 J

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