某组同学利用图1所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)他们在做实验时进行了如下操作,其中操作正确的步骤是__________ (选填选项前的字母)。
A.将打点计时器接到直流电源上
B.应选择体积小、质量大的重锤
C.释放纸带前,纸带应保持竖直
(2)已知重锤的质量为,当地重力加速度为,两相邻计数点间的时间间隔为。为了验证机械能是否守恒,需要比较重锤下落过程中任意两点间的动能变化量与重力势能变化量。如图2所示,是打出的某条纸带,为起始点。
从打点到打点的过程中,重锤重力势能的减少量为_________ ;(选填选项前的字母)
A. B. C.
从打点到打点的过程中,重锤动能的增加量为_________ 。(选填选项前的字母)
A. B. C.
(3)他们在纸带上选取多个计数点,分别测量它们到起始点的距离,计算对应各计数点重锤的速度,并描绘出图像,如图所示,能大致正确描述变化规律的图像是___________ 。(选填选项前的字母)
A. B.
C. D.
(4)某同学根据(3)中的图像做出如下判断:若图像是一条过原点的直线,则重锤下落过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据是否正确,并说明理由____ 。
(1)他们在做实验时进行了如下操作,其中操作正确的步骤是
A.将打点计时器接到直流电源上
B.应选择体积小、质量大的重锤
C.释放纸带前,纸带应保持竖直
(2)已知重锤的质量为,当地重力加速度为,两相邻计数点间的时间间隔为。为了验证机械能是否守恒,需要比较重锤下落过程中任意两点间的动能变化量与重力势能变化量。如图2所示,是打出的某条纸带,为起始点。
从打点到打点的过程中,重锤重力势能的减少量为
A. B. C.
从打点到打点的过程中,重锤动能的增加量为
A. B. C.
(3)他们在纸带上选取多个计数点,分别测量它们到起始点的距离,计算对应各计数点重锤的速度,并描绘出图像,如图所示,能大致正确描述变化规律的图像是
A. B.
C. D.
(4)某同学根据(3)中的图像做出如下判断:若图像是一条过原点的直线,则重锤下落过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据是否正确,并说明理由
更新时间:2022-07-14 15:06:02
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【推荐1】在“验证机械能守恒定律”的实验中,重物自由下落,纸带上打出一系列的点,如图所示,相邻计数点间的时间间隔为0.02s。
(1)打点计时器打下计数点B时,重物下落的速度=_____ m/s;(计算结果保留三位有效数字)
(2)经过多次测量及计算发现,重物重力势能的减小量略大于动能的增加量,这是由于纸带与打点计时器之间存在摩擦等原因造成的,由此得出结论:在实验误差允许范围内,_____ 。
(1)打点计时器打下计数点B时,重物下落的速度=
(2)经过多次测量及计算发现,重物重力势能的减小量略大于动能的增加量,这是由于纸带与打点计时器之间存在摩擦等原因造成的,由此得出结论:在实验误差允许范围内,
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(1)先用游标卡尺测量出遮光片的宽度,示数如图乙所示,则遮光片的宽度d=______ cm;
(2)由静止释放斜面底端的小物块A,小物块A通过光电门的遮光时间为,则小物块A通过光电门时的速度为v=______ (用测得的和已知的物理量符号表示);当表达式______ (用已知的和求得的物理量符号表示)成立,则系统机械能守恒定律得到验证。
(1)先用游标卡尺测量出遮光片的宽度,示数如图乙所示,则遮光片的宽度d=
(2)由静止释放斜面底端的小物块A,小物块A通过光电门的遮光时间为,则小物块A通过光电门时的速度为v=
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【推荐3】某同学设计丁如图(a)所示的装置来研究机械能是否守恒。轻质细线的上端固定在O点,下端连接带有光电门的摆锤P,在摆锤摆动的路径上,固定了三个挡光片A、B、C。实验时,分别测出三个挡光片到悬点O的高度差h,从某一高度释放摆锤,利用光电门测出摆锤经过三个挡光片的速度。
(1)利用光电门测量速度时,挡光片宽度为d,挡光时间为t,则此时速度为______ 。
(2)一同学在得到摆锤经过挡光片的速度v和光电门距离悬点O的高度差h后,作出如图(b)所示的图线。若摆动过程中机械能守恒,则该直线的斜率为______ ,决定图线与纵轴交点位置的因素有:______ 。
(3)该同学经过多次实验,发现摆锤在A、B、C点的机械能总是依次的略微减小,你认为可能的原因是______ 。
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【推荐1】如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置。
(1)实验中使用的电源频率是50,则纸带上打出的相邻两点的时间间隔为___________ s。
(2)实验时,应使打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上,这样做可以___________ (选填“消除”、“减小”或“增大”)纸带与限位孔之间的摩擦。
(3)在实际测量中,重物增加的动能通常会___________ (选填“略大于”、“等于”或“略小于”) 减少的重力势能。
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【推荐2】如图所示为用打点计时器“验证机械能守恒定律”的实验装置
(1)关于该实验,下列说法中正确的是( )
A.重物的下落时间需要秒表测出
B.应选择质量小、体积大的物体
C.不需要测量重物的质量
D.打点计时器最好选用电磁打点计时器
(2)由于阻力的作用,随着重物下降距离的增加,其机械能将___________ (选填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)某次实验中打出的纸带如下图所示,若重物的质量为m,打点周期为T,O点对应重物下落的初始位置,则从打下O点到B点的过程中,重物增加的动能可表示为_______ 。
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【推荐3】小周同学利用如图甲所示的装置完成“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)关于本实验,下列说法正确的是________ 。
A.纸带越短,阻力的影响越小,实验效果越好
B.根据图甲中的打点计时器外观,它应该接低压交流电源
C.纸带上端用固定的夹子夹住或释放纸带的效果比用手更好
D.必须利用天平准确测量出重物的质量,否则无法进行验证
(2)某次实验中小周同学得到一条合适的纸带(局部)如图乙所示,已知该条纸带上的第1、2两个点(图中未画出)间的距离近似为2mm,刻度尺的“0”与第1个点对齐,A、B、C…G各点对应的数据是该点到第1个点的距离(单位:cm),打点计时器所接电源频率为50Hz,重物质量为1.0kg,当地的重力加速度为。
①若规定打下第1个点时重物所在位置为参考点,则打下B点时,重物的重力势能为________ J(结果保留三位有效数字)。
②打下B点时,重物的动能为________ J(结果保留三位有效数字)。
③为了增加实验的可靠性,小周同学继续求出打下C、D、E、F点时重物的速度,将这五个点的速度v与对应各点到第1个点的距离h记录下来,并利用这些数据在如图丙所示的坐标系中进行描点、拟合图线,经计算该图线的斜率为k,则重物下落的加速度大小可表示为________ 。
(1)关于本实验,下列说法正确的是
A.纸带越短,阻力的影响越小,实验效果越好
B.根据图甲中的打点计时器外观,它应该接低压交流电源
C.纸带上端用固定的夹子夹住或释放纸带的效果比用手更好
D.必须利用天平准确测量出重物的质量,否则无法进行验证
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①若规定打下第1个点时重物所在位置为参考点,则打下B点时,重物的重力势能为
②打下B点时,重物的动能为
③为了增加实验的可靠性,小周同学继续求出打下C、D、E、F点时重物的速度,将这五个点的速度v与对应各点到第1个点的距离h记录下来,并利用这些数据在如图丙所示的坐标系中进行描点、拟合图线,经计算该图线的斜率为k,则重物下落的加速度大小可表示为
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