某同学通过图1所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)打点计时器所接交流电源频率为50Hz,则打点计时器打点的时间间隔______ s。
(2)图2为一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一点。分别测出连续打点A、B、C与O点之间的距离h1、h2、h3,可得重锤下落到B点时的速度大小______ 。(用题给物理量符号表示)
(3)要验证重锤下落过程中其机械能是否守恒,______ (填“需要”或“不需要”)测量重锤质量。已知当地重力加速度为g,如果重锤机械能守恒,则需要满足关系式______ =______ 。(用题给物理量符号表示)
(1)打点计时器所接交流电源频率为50Hz,则打点计时器打点的时间间隔
(2)图2为一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一点。分别测出连续打点A、B、C与O点之间的距离h1、h2、h3,可得重锤下落到B点时的速度大小
(3)要验证重锤下落过程中其机械能是否守恒,
更新时间:2022-07-07 17:21:43
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【知识点】 验证机械能守恒定律的实验步骤与数据处理
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【推荐1】某实验小组的同学做“验证机械能守恒定律”实验,实验装置主体如图甲所示,该小组的同学完成的操作如下:
(1)将宽度为的黑色胶带等间隔贴在________ (“透明塑料”或“铁质”)直尺上,相邻胶带中心线之间的距离为;
(2)图乙所示为某条胶带在刻度尺上的位置,则该胶带右侧边缘所对应的读数为________ cm;
(3)将光电门固定在铁架台上,由静止竖直释放直尺,测得第1个和第4个胶带通过光电门的时间分别为和;若直尺质量为,,则第1个胶带经过光电门时的动能为________ J(保留两位有效数字);
(4)若关系式________ (选用、、、、,表示)成立,说明直尺下落过程中机械能守恒;
(5)设为胶带通过光电门的速度,为胶带到直尺下端的距离,利用采集的数据作出的图像如图丙所示,则下列说法正确的是________
A.理论上直线段斜率的大小应为
B.理论上直线段斜率的大小应为
C.图像不过原点,一定是释放直尺时初速度不为零造成的
D.利用图像法处理数据能有效地减小实验误差
(1)将宽度为的黑色胶带等间隔贴在
(2)图乙所示为某条胶带在刻度尺上的位置,则该胶带右侧边缘所对应的读数为
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(4)若关系式
(5)设为胶带通过光电门的速度,为胶带到直尺下端的距离,利用采集的数据作出的图像如图丙所示,则下列说法正确的是
A.理论上直线段斜率的大小应为
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【推荐2】某组同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。经正确操作得到打点纸带如图乙所示,O点为打点计时器打下的第一个点,在纸带的后段选取连续的计数点A、B、C、D、E,相邻计数点间的时间间隔为0.02s。s1是AC两点的距离,s2是OB两点的距离,重锤的质量m=0.1kg,g取9.80m/s2。
(1)打下计数点B时重锤的速度为____ m/s。从打点O到打计数点B的过程中重锤重力势能的减少量为____ J,动能的增加量为____ J,可以发现,重力势能的减少量略大于动能的增加量,其主要原因是___________ 。(数据均保留三位有效数字)
(2)依据上述方法,可以测出O点到各计数点间的距离h,计算出打下对应点时的速度v,再通过作图像的方法剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度。为得到线性图线,除作v-t图像外,还可作__________ (选填“v-h”、“”或“v2-h”)图像。
(3)另一同学用OB段的运动来验证机械能守恒时,他用计算与B点对应的重锤的瞬时速度,得到动能的增加量,你认为这种做法正确还是错误?答:______ 。理由是__________ 。
(1)打下计数点B时重锤的速度为
(2)依据上述方法,可以测出O点到各计数点间的距离h,计算出打下对应点时的速度v,再通过作图像的方法剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度。为得到线性图线,除作v-t图像外,还可作
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【推荐3】完成以下关于“验证机械能守恒定律”实验相关问题。
(1)下列是实验时释放纸带前的瞬间状态图,重锤和手的位置合理的是( )
(2)某同学按照正确的实验步骤操作后,选出一条纸带如图所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为纸带上连续的三个点迹,与O点距离如图,已知打点计时器的频率为50Hz,重物的质量为200g,当地重力加速度为9.8,在OB段运动过程中,重物重力势能的减少量_____________ J,重物的动能增加量_____________ J(结果均保留三位有效数字)。
(1)下列是实验时释放纸带前的瞬间状态图,重锤和手的位置合理的是( )
A. | B. |
C. | D. |
(2)某同学按照正确的实验步骤操作后,选出一条纸带如图所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为纸带上连续的三个点迹,与O点距离如图,已知打点计时器的频率为50Hz,重物的质量为200g,当地重力加速度为9.8,在OB段运动过程中,重物重力势能的减少量
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