如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可验证机械能守恒定律。
(1)实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某同学对实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案。这些方案中合理的是___________ 。
A.用刻度尺测出物体下落的高度h,由打点间隔算出下落时间t,通过计算出瞬时速度v
B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过计算出瞬时速度v
C.根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过计算得出高度h
D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v
(2)安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图所示。图中O点为打点起始点,且速度为零。选取纸带上打出的连续点A、B、C、…作为计数点,测出其中E、F、G点距起始点O的距离分别为、、,已知重物质量为m,当地重力加速度为,计时器打点周期为。为了验证此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从O点到F点的过程中,重物重力势能的减少量___________ ,动能的增加量___________ (用题中所给字母表示)。
(3)实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差,下列说法正确的是___________ 。
A.该误差属于偶然误差
B.该误差属于系统误差
C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
(4)某同学在实验中发现重物增加的动能略小于重物减少的重力势能,于是深入研究阻力f对本实验的影响。他测出各计数点到起始点的距离h,并计算出各计数点的速度v,用实验测得的数据绘制出图线,如图所示。图像是一条直线,此直线斜率的物理含义是___________ (用数学表达式书写,可能用到的物理量为m、g、f),已知当地的重力加速度,由图线求得重物下落时受到阻力与重物所受重力的百分比为___________ %(保留两位有效数字)。
(1)实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。某同学对实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案。这些方案中合理的是
A.用刻度尺测出物体下落的高度h,由打点间隔算出下落时间t,通过计算出瞬时速度v
B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过计算出瞬时速度v
C.根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过计算得出高度h
D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v
(2)安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图所示。图中O点为打点起始点,且速度为零。选取纸带上打出的连续点A、B、C、…作为计数点,测出其中E、F、G点距起始点O的距离分别为、、,已知重物质量为m,当地重力加速度为,计时器打点周期为。为了验证此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从O点到F点的过程中,重物重力势能的减少量
(3)实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差,下列说法正确的是
A.该误差属于偶然误差
B.该误差属于系统误差
C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
(4)某同学在实验中发现重物增加的动能略小于重物减少的重力势能,于是深入研究阻力f对本实验的影响。他测出各计数点到起始点的距离h,并计算出各计数点的速度v,用实验测得的数据绘制出图线,如图所示。图像是一条直线,此直线斜率的物理含义是
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更新时间:2022-12-27 19:59:43
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实验题
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较易
(0.85)
【推荐1】利用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验:
(1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的_____ ;
A.动能变化量与势能变化量
B.速度变化量与势能变化量
C.速度变化量与高度变化量
(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是_____ ;
A.交流电源 B.刻度尺 C.天平(含砝码)
(3)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是_____ 。
A.利用公式vgt计算重物速度
B.利用公式v 计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D.没有采用多次实验取平均值的方法
(1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的
A.动能变化量与势能变化量
B.速度变化量与势能变化量
C.速度变化量与高度变化量
(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是
A.交流电源 B.刻度尺 C.天平(含砝码)
(3)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是
A.利用公式vgt计算重物速度
B.利用公式v 计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响
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实验题
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较易
(0.85)
【推荐2】(1)某同学利用图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
①实验中选了如图乙打点计时器、适当质量的重锤、天平、铁架台外,在下面的器材中,必须使用的还有___________
A.刻度尺 B.秒表 C.220V交流电源 D.6V交流电源
②某次实验打出一条清晰的纸带如图丙所示,O点是打下的第一个点,A、B、C和D为另外4个连续打下的点。已知交流电频率为,重物质量为,当地重力加速度,从O点到C点,重物的重力势能变化量,C点的动能___________ J(结果保留3位有效数字)。
③比较重物的重力势能变化量,C点的动能大小,发现,出现这一结果原因可能是___________ 。
A.工作电压偏高 B.接通电源前释放了纸带
C.交流电频率高于50Hz D.空气阻力与摩擦阻力的影响
(2)下列关于“探究两个互成度的力的合成规律”的实验说法正确的是( )
A.本实验采用的科学方法理想实验法
B.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点在同一位置
C.为了便于计算合力大小,两绳间夹角应取30°、45°、90°等特殊角度
D.细绳套可以用橡皮筋替代,不会影响实验结果。
①实验中选了如图乙打点计时器、适当质量的重锤、天平、铁架台外,在下面的器材中,必须使用的还有
A.刻度尺 B.秒表 C.220V交流电源 D.6V交流电源
②某次实验打出一条清晰的纸带如图丙所示,O点是打下的第一个点,A、B、C和D为另外4个连续打下的点。已知交流电频率为,重物质量为,当地重力加速度,从O点到C点,重物的重力势能变化量,C点的动能
③比较重物的重力势能变化量,C点的动能大小,发现,出现这一结果原因可能是
A.工作电压偏高 B.接通电源前释放了纸带
C.交流电频率高于50Hz D.空气阻力与摩擦阻力的影响
(2)下列关于“探究两个互成度的力的合成规律”的实验说法正确的是
A.本实验采用的科学方法理想实验法
B.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点在同一位置
C.为了便于计算合力大小,两绳间夹角应取30°、45°、90°等特殊角度
D.细绳套可以用橡皮筋替代,不会影响实验结果。
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实验题
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较易
(0.85)
【推荐3】某研究小组用图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律”。
(1)供实验选择的重物有以下四个,最优选择为___________ ;
A.质量为10g的砝码
B.质量为20g的木块
C.质量为50g的塑料块
D.质量为50g的钩码
(2)若打点计时器的频率是50Hz,根据图乙所示纸带上的测量数据,可得出打B点时重物的速度为___________ m/s,已知O为初始速度为零的点,则根据(1)可知重物从O→B重力势能的减少量Ep不完全等于Ek的原因是___________ ;(均保留两位小数,g=10m/s2)
(3)研究小组的同学反思所做的实验后发现误差较大,操作也不便,于是在老师的指导下利用图两所示的DIS实验装置对验证机械能守恒定律实验进改进。
i、改进后的DIS实验装置结构简图如图丁J所示,主要由光电门与轻质摆杆组成单摆绕O点转动。实验时,质量为m的光电门从M点由静止下摆,依次经过6个宽度为d的遮光片,光电门摆至左边海绵止动阀处被卡住不再回摆。已知摆长为L,当摆杆与竖直方向的夹角为θ(θ小于90°)时,光电门经过遮光片的时间为△t,以圆弧最低点N所在平面为参考面,则光电门的势能Ep=________ ,动能Ek=________ ;然后对比不同遮光片处势能和动能之和是否相等;(选用字母m、L、θ、d、△t、g表示)
ii、实验结束后,得到了下图所示的实验数据,其中势能变化的图线应该是下图中的___________ 。(选A、B或者C)
(1)供实验选择的重物有以下四个,最优选择为
A.质量为10g的砝码
B.质量为20g的木块
C.质量为50g的塑料块
D.质量为50g的钩码
(2)若打点计时器的频率是50Hz,根据图乙所示纸带上的测量数据,可得出打B点时重物的速度为
(3)研究小组的同学反思所做的实验后发现误差较大,操作也不便,于是在老师的指导下利用图两所示的DIS实验装置对验证机械能守恒定律实验进改进。
i、改进后的DIS实验装置结构简图如图丁J所示,主要由光电门与轻质摆杆组成单摆绕O点转动。实验时,质量为m的光电门从M点由静止下摆,依次经过6个宽度为d的遮光片,光电门摆至左边海绵止动阀处被卡住不再回摆。已知摆长为L,当摆杆与竖直方向的夹角为θ(θ小于90°)时,光电门经过遮光片的时间为△t,以圆弧最低点N所在平面为参考面,则光电门的势能Ep=
ii、实验结束后,得到了下图所示的实验数据,其中势能变化的图线应该是下图中的
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实验题
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(0.85)
【推荐1】用DIS研究机械能守恒定律.将实验装置中的光电门传感器接入数据采集器,测定摆锤在某一位置的瞬时速度,从而求得摆锤在该位置的动能,同时输入摆锤的高度,求得摆锤在该位置的重力势能,进而研究势能和动能转化时的规律.实验中A、B、C、D四点高度为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m,已由计算机默认,不必输入.现某位同学要测定摆锤在D点的瞬时速度.其实验装置如图(1)所示,接着他点击“开始记录”,同时让摆锤从图中所示位置释放,计算机将摆锤通过光电门传感器的速度自动记录在表格的对应处,如图(2).
(1)在图(1)中该同学实验的两处错误分别是①:____________ ②__________________
(2)图(2)中计算机记录的数据与真实值相比将_____ (填“偏大”、“偏小”或“仍准确”)
(1)在图(1)中该同学实验的两处错误分别是①:
(2)图(2)中计算机记录的数据与真实值相比将
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实验题
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(0.85)
名校
【推荐2】某同学利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。主要实验步骤如下:
i.两个质量分别为和)的小物块A和B,分别系在跨过定滑轮的轻绳两端。使B保持静止,测出挡光片中心到光电门中心的竖直距离为,测出挡光片的宽度为d;
ii.释放B,让A、B由静止开始运动,光电门记录挡光片挡光的时间为;
(1)已知当地重力加速度为g,在物块B上升高度h的过程中,物块A、B组成的系统减少的重力势能=___________ ,增加的动能=___________ ;
(2)下列做法中,可以减小实验误差的是___________ 。
A.用轻质橡皮筋替代轻绳
B.换用宽度更小的挡光片
C.将定滑轮的转轴涂抹润滑油
D.选择质量相对定滑轮较小的物块A、B
E.对同一高度h进行多次测量取平均值
i.两个质量分别为和)的小物块A和B,分别系在跨过定滑轮的轻绳两端。使B保持静止,测出挡光片中心到光电门中心的竖直距离为,测出挡光片的宽度为d;
ii.释放B,让A、B由静止开始运动,光电门记录挡光片挡光的时间为;
(1)已知当地重力加速度为g,在物块B上升高度h的过程中,物块A、B组成的系统减少的重力势能=
(2)下列做法中,可以减小实验误差的是
A.用轻质橡皮筋替代轻绳
B.换用宽度更小的挡光片
C.将定滑轮的转轴涂抹润滑油
D.选择质量相对定滑轮较小的物块A、B
E.对同一高度h进行多次测量取平均值
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(0.85)
【推荐3】在用落体法验证机械能守恒定律的实验中,质量为0.20kg的重锤拖着纸带自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图所示.已知相邻计数点间的时间间隔为0.02s,当地的重力加速度为9.80m/s2,回答以下问题:
(1)纸带的________ 选填“左”或“右”端与重锤相连;
(2)打点计时器应接________ 选填“直流”或“交流”电源,实验时应先________ 填“释放纸带”或“接通电源”;
(3)从起点P到打下计数点B的过程中重锤的重力势能减少量________ J,此过程中重锤动能的增加量________ J:结果保留3位有效数字
(4)在上述验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能大于重锤动能的增加,其原因是________
(1)纸带的
(2)打点计时器应接
(3)从起点P到打下计数点B的过程中重锤的重力势能减少量
(4)在上述验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能大于重锤动能的增加,其原因是
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名校
【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)实验中使用的电源是_________ 。(选填“交流电”或“直流电”)
(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,重物减少的重力势能通常会______ (选填“略大于”、“等于”或“略小于”)增加的动能。
(1)实验中使用的电源是
(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
(3)在实际测量中,重物减少的重力势能通常会
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(0.85)
【推荐2】某同学采用落体法做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)释放纸带前的瞬间,下列四幅图中重物和手的位置合理的是___________
A. B. C. D.
(2)关于实验器材的选择,下列说法合理的是___________
A.选取重物时,应选质量大、体积小的物体较好
B.打点计时器可以用干电池供电
C.同样条件下,采用电火花计时器比采用电磁打点计时器纸带所受阻力更小
D.本实验需较精确测量重物质量,所以天平是必备器材
(3)该同学进行正确的实验操作,选取一条点迹清晰的纸带,如图所示。其中O点为纸带上打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,打点计时器接50Hz的交流电,在计数点A和B之间、B和C之间各有四个点未画出,重物的质量,g取。
根据以上数据,打B点时重物的重力势能比开始下落时减少了___________ J,这时它的动能是___________ J。(计算结果均保留三位有效数字)。若在误差允许的范围内,重力势能的减少量等于动能的增加量,则重物下落过程中机械能守恒。
(1)释放纸带前的瞬间,下列四幅图中重物和手的位置合理的是
A. B. C. D.
(2)关于实验器材的选择,下列说法合理的是
A.选取重物时,应选质量大、体积小的物体较好
B.打点计时器可以用干电池供电
C.同样条件下,采用电火花计时器比采用电磁打点计时器纸带所受阻力更小
D.本实验需较精确测量重物质量,所以天平是必备器材
(3)该同学进行正确的实验操作,选取一条点迹清晰的纸带,如图所示。其中O点为纸带上打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,打点计时器接50Hz的交流电,在计数点A和B之间、B和C之间各有四个点未画出,重物的质量,g取。
根据以上数据,打B点时重物的重力势能比开始下落时减少了
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【推荐3】在用图甲所示装置验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作得到的纸带如图乙所示,其中点是起始点,A、、是打点计时器连续打下的三个点,该同学用毫米刻度尺测量点到A、、各点的距离,并记录在图乙中(单位)。已知打点计时器所接交流电源的频率为,重锤的质量,当地的重力加速度大小。
(1)图乙的三组数据中,不符合有效数字读数要求的是___________ 。
(2)该同学选取段来验证机械能守恒定律,先计算出该段重锤重力势能的减少量为__________ ,接着从打点计时器打下的第一个点数起,数到图中点是打点计时器打下的第11个点,他用计算与点对应的重锤的瞬时速度,得到重锤动能的增加量为___________ 。(结果均保留三位有效数字)
(3)由(2)得重锤重力势能的减少量____________ (选填“大于”、“等于”或“小于”)动能的增加量,造成这一误差的原因是_____________________ (任写一条即可)。
(1)图乙的三组数据中,不符合有效数字读数要求的是
(2)该同学选取段来验证机械能守恒定律,先计算出该段重锤重力势能的减少量为
(3)由(2)得重锤重力势能的减少量
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