某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置完成了机械能守恒定律的验证,小球的释放点、光电门1、光电门2在同一条竖直线上,实验时首先用游标卡尺测量小球的直径,结果如图乙所示,保持光电门1到小球释放点的距离不变,改变光电门2到光电门1的距离h,并记录小球通过光电门2的挡光时间t,记录多组实验数据。
回答下列问题:
(1)由图乙可知小球的直径为d=___________ ;
(2)小球经过光电门2时的速度可以用表示,用该方法计算的速度___________ (填“大于”“等于”或“小于”)小球球心经过光电门的实际速度;
(3)根据测量的数据描绘出如图丙所示的图像,结合图丙,若有表达式g=___________ 成立,则小球下落过程中机械能守恒;小球经过光电门1时的速度大小为___________ 。(均用a、b、d表示)
回答下列问题:
(1)由图乙可知小球的直径为d=
(2)小球经过光电门2时的速度可以用表示,用该方法计算的速度
(3)根据测量的数据描绘出如图丙所示的图像,结合图丙,若有表达式g=
22-23高三上·河南·阶段练习 查看更多[2]
更新时间:2022-12-14 13:17:51
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实验题
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适中
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【推荐1】“验证机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法。(g取10 m/s2)
(1)用公式mv2=mgh时,对纸带上起点的要求是初速度为________ ,为达到此目的,所选择的纸带第1、2两点间距应接近________ (打点计时器打点的时间间隔为0.02 s)。
(2)若实验中所用重物质量m=1 kg,打点纸带如图甲所示,打点时间间隔为0.02 s,则记录C点时,重物速度vC=________ ,重物的动能EkC=________ ,从开始下落至C点,重物的重力势能减少量是________ ,因此可得出的结论是_____________ 。
(3)根据纸带算出相关各点的速度值,量出下落的距离,则以为纵轴,以h为横轴画出的图线应是图乙中的________ 。
A. B. C. D.
(1)用公式mv2=mgh时,对纸带上起点的要求是初速度为
(2)若实验中所用重物质量m=1 kg,打点纸带如图甲所示,打点时间间隔为0.02 s,则记录C点时,重物速度vC=
(3)根据纸带算出相关各点的速度值,量出下落的距离,则以为纵轴,以h为横轴画出的图线应是图乙中的
A. B. C. D.
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名校
【推荐2】某兴趣小组利用气垫导轨设计了一个“验证机械能守恒定律”的实验,如图所示,在导轨旁边固定一与导轨平行的刻度尺,然后用一手机固定于导轨上方,使摄像头正对导轨,开启视频录像功能,调节导轨的倾斜角度θ(通过量角器量出),使滑块从导轨顶端静止滑下,并用手机记录下滑块做匀加速直线运动的全程情况,然后通过录像回放分析。取滑块出发点为参考点,得到滑块相对于该点的距离x和所用时间t(通过手机读取)的数据,然后改变轨道倾角θ,得到多组x、t值(已知滑块的质量为m=1.0kg,g取9.8m/s2,sin37°=0.6,sin53°=0.8,结果保留二位小数)。
(1)若小组成员在实验中得到了如下数据:当倾角θ=37°时,取x=26.0cm,测得t=0.3s,则滑块在此过程中重力势能的减小量为___________ ,动能的增加量为1.50J。
(2)小组成员改变导轨倾角,使θ=53°,取x=97.0cm,测得t=0.5s,则滑块在此过程中重力势能的减小量为7.60J,动能的增加量为___________ 。由以上数据,你能得到的结论是_________________ 。
(3)小组成员在保持x不变,改变通过倾角θ,测出对应的时间t,可作出图像来验证机械能是否守恒,结果她得到的图像如图。该图线不过原点的原因为__________________________________ 。
(1)若小组成员在实验中得到了如下数据:当倾角θ=37°时,取x=26.0cm,测得t=0.3s,则滑块在此过程中重力势能的减小量为
(2)小组成员改变导轨倾角,使θ=53°,取x=97.0cm,测得t=0.5s,则滑块在此过程中重力势能的减小量为7.60J,动能的增加量为
(3)小组成员在保持x不变,改变通过倾角θ,测出对应的时间t,可作出图像来验证机械能是否守恒,结果她得到的图像如图。该图线不过原点的原因为
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(0.65)
【推荐1】验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示,打点计时器所接交流电源的频率为50Hz,当地的重力加速度大小,所用重物和夹子的总质量m=1kg.在实验中得到一条点迹清晰的纸带,对纸带中连续的四个计时点A、B、C、D的测量结果如图乙所示.
(1)为尽可能减小实验误差,打点计时器应选用____________________ (选填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”).
(2)从打点计时器打下B点到打下C点的过程中,重物(包括夹子)的重力势能的减少量为______ J,动能的增加量为_________ J.(结果均保留三位有效数字)
(1)为尽可能减小实验误差,打点计时器应选用
(2)从打点计时器打下B点到打下C点的过程中,重物(包括夹子)的重力势能的减少量为
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(0.65)
【推荐2】某兴趣小组用如图所示实验装置验证机械能守恒定律,断开电磁铁的电源,小铁球从静止开始下落,经过光电门落入捕球网中,小铁球下落过程中经过光电门时,毫秒计时器(图中未画出)记录了小球通过光电门时间t,测出小铁球质量m,小铁球的直径d,以及开始下落的球心位置与光电门之间的高度差h,重力加速度为g。
(1)切断电磁铁电源之前、需要调节底座螺丝,使_____________ ,以确保小铁球能通过光电门;
(2)小铁球通过光电门时速度v=_____________ ;
(3)小铁球从开始下落到光电门,重力势能减少量____________ ;
(4)多次改变高度差h,重复上述步骤,以h为横坐标,为纵坐标,描点作出图像,若作出的图像为通过坐标原点的直线,且斜率为_______________ (用已知物理量表示),可判断小铁球下落过程中机械能守恒;
(5)小组内某同学提出,用高为d的铁质小圆柱代替小铁球可提高实验的精确性,您同意这个观点吗______ ?请简要陈述您的理由______ 。
(1)切断电磁铁电源之前、需要调节底座螺丝,使
(2)小铁球通过光电门时速度v=
(3)小铁球从开始下落到光电门,重力势能减少量
(4)多次改变高度差h,重复上述步骤,以h为横坐标,为纵坐标,描点作出图像,若作出的图像为通过坐标原点的直线,且斜率为
(5)小组内某同学提出,用高为d的铁质小圆柱代替小铁球可提高实验的精确性,您同意这个观点吗
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实验题
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(0.65)
【推荐3】(1)在探究平抛运动的特点时,可以选用图中两种装置进行研究。
①图甲的实验中,听两球落地的声音,发现它们同时落地,分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,发现两球仍同时落地,该现象说明平抛运动在竖直方向的分运动是___________ 运动;
②图乙是实验室内研究平抛运动的装置。以下实验过程的一些做法,其中合理的有___________ 。
A.安装斜槽轨道,使其末端保持水平 B.每次小球释放的初始位置可以任意选择
C.每次小球应从同一位置由静止释放 D.为描出小球的运动轨迹,描绘的点应该用折线连接
(2)某实验小组在用重物下落来验证机械能守恒。
①下图是四位同学释放纸带瞬间的照片,你认为操作正确的是___________ 。
②关于接通电源和放手让重物运动的先后顺序,下列说法正确的是___________ 。
A.同时接通电源和放手 B.先接通电源后放手
C.先放手后接通电源 D.以上说法都不对
③选出一条清晰的纸带如图所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,另选连续的三个点A、B、C进行测量。用刻度尺测得,重锤的质量为,打点计时器工作频率为,当地的重力加速度g为。打点计时器打下B点时,重锤的速度大小___________ 。从打下O到打下B点过程中重锤动能增加量___________ J,重势能减少量___________ J。(计算结果均保留2位小数)
④实验中发现重锤获得的动能稍微小于减少的重力势能,则产生该系统误差的原因可能是______________________ (至少写出一条主要原因)。
①图甲的实验中,听两球落地的声音,发现它们同时落地,分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,发现两球仍同时落地,该现象说明平抛运动在竖直方向的分运动是
②图乙是实验室内研究平抛运动的装置。以下实验过程的一些做法,其中合理的有
A.安装斜槽轨道,使其末端保持水平 B.每次小球释放的初始位置可以任意选择
C.每次小球应从同一位置由静止释放 D.为描出小球的运动轨迹,描绘的点应该用折线连接
(2)某实验小组在用重物下落来验证机械能守恒。
①下图是四位同学释放纸带瞬间的照片,你认为操作正确的是
②关于接通电源和放手让重物运动的先后顺序,下列说法正确的是
A.同时接通电源和放手 B.先接通电源后放手
C.先放手后接通电源 D.以上说法都不对
③选出一条清晰的纸带如图所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,另选连续的三个点A、B、C进行测量。用刻度尺测得,重锤的质量为,打点计时器工作频率为,当地的重力加速度g为。打点计时器打下B点时,重锤的速度大小
④实验中发现重锤获得的动能稍微小于减少的重力势能,则产生该系统误差的原因可能是
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适中
(0.65)
【推荐1】如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图两个质量各为和的小物块A和B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,用手拉住物块B,使它与地面接触,用米尺测量物块A的底部到地面的高度释放物块B,同时用秒表开始计时,当物块A碰到地面时,停止计时,记下物块A下落的时间t,当地的重力加速度为g.
在物块A下落的时间t内,物块A、B组成的系统减少的重力势能______ ,增加的动能 ______ 改变、和h,多次重复上述实验,若在实验误差范围内 ______ 均成立,则可初步验证机械能守恒定律.
为提高实验结果的准确程度,可以尽量减小定滑轮的质量,将定滑轮的转动轴涂抹润滑油,选取受力后相对伸长尽量小的轻质软绳请写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议:______ .
在物块A下落的时间t内,物块A、B组成的系统减少的重力势能
为提高实验结果的准确程度,可以尽量减小定滑轮的质量,将定滑轮的转动轴涂抹润滑油,选取受力后相对伸长尽量小的轻质软绳请写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议:
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适中
(0.65)
【推荐2】“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示,图乙为实验所得的一条纸带。选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起点O的距离为,点A、C间的距离为,点C、E间的距离为,测得重物的质量为,所用交流电源的频率为,当地重力加速度大小为。回答下列问题:
(1)以下实验操作和数据处理正确的是______ 。(填字母)
A.图中两限位孔必须在同一竖直线上
B.实验前,手应提住纸带上端,使纸带竖直
C.实验时,先放开纸带,再接通打点计时器的电源
D.数据处理时,应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置
(2)选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律,重物减少的重力势能是______ ,打下C点时重物的速度大小是______ 。(结果均保留三位有效数字)
(3)根据纸带算出打下各点时重物的速度v,量出下落距离s,则以为纵坐标、s为横坐标画出的图像应是下面的______ 。(填字母)
A. B.
C. D.
(1)以下实验操作和数据处理正确的是
A.图中两限位孔必须在同一竖直线上
B.实验前,手应提住纸带上端,使纸带竖直
C.实验时,先放开纸带,再接通打点计时器的电源
D.数据处理时,应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置
(2)选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律,重物减少的重力势能是
(3)根据纸带算出打下各点时重物的速度v,量出下落距离s,则以为纵坐标、s为横坐标画出的图像应是下面的
A. B.
C. D.
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实验题
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(0.65)
【推荐3】采用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验装如图1所示,已知打点计时器所用电源的频率为,当地的重力加速度g取。
(1)本实验所用电火花计时器的工作电源为__________ ,重物及夹子的质量m是__________ (填“需要”或“不需要”)测出的。
(2)关于该实验的下述操作中,正确的是__________ 。
A.实验所选重物,只需考虑其重量足够大即可
B.在组装实验器材时,电火花计时器的两个限位孔一定要与纸带处于同一竖直线上
C.实验时应先开启电源,再释放纸带
D.实验时在得到一条纸带后,一定要先处理数据确认实验成功之后再关闭电源整理实验器材
(3)在经过一系列实验操作后得到如图2所示的一条清晰的纸带,其中,,。则由纸带可知:
①在误差允许范围内,若等式__________ 成立就可以验证机械能守恒(用题目中给出物理量的符号表示)。
②百分误差是衡量实验精确度的重要标准,其定义为。本实验将重物重力势能的变化量作为“实际值”,将重物动能变化量作为“测量值”,则该实验的百分误差为__________ %(保留到个位)。中学阶段学生实验的要求,由此可以判断本次实验是__________ 的(填“成功”或“失败”)。
(1)本实验所用电火花计时器的工作电源为
(2)关于该实验的下述操作中,正确的是
A.实验所选重物,只需考虑其重量足够大即可
B.在组装实验器材时,电火花计时器的两个限位孔一定要与纸带处于同一竖直线上
C.实验时应先开启电源,再释放纸带
D.实验时在得到一条纸带后,一定要先处理数据确认实验成功之后再关闭电源整理实验器材
(3)在经过一系列实验操作后得到如图2所示的一条清晰的纸带,其中,,。则由纸带可知:
①在误差允许范围内,若等式
②百分误差是衡量实验精确度的重要标准,其定义为。本实验将重物重力势能的变化量作为“实际值”,将重物动能变化量作为“测量值”,则该实验的百分误差为
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