在验证机械能守恒的实验中,某同学利用图甲中器材进行实验,正确地完成实验操作后,得到一条点迹清晰的纸带,如图乙所示。在实验数据处理中,某同学取A、两点来验证实验。已知打点计时器每隔打一个点,取,图中测量结果记录在下面的表格中。
(1)观察纸带,可知连接重物的夹子应夹在纸带的__________ 端(选填“左”或“右”)。
(2)将表格中未填项目填写完整,即点瞬时速度为__________ 。
(3)若重物和夹子的总质量为,那么在A到运动过程中,动能的增加量为__________ ,重力势能的减少量为__________ ,实验中产生误差的原因为__________ 。(计算结果保留小数点后两位)
项目 | A点瞬时速度 | 点瞬时速度 | 两点距离 | ||
数据 | 3.92 | 0.98 | 12.80 | 50.00 |
(1)观察纸带,可知连接重物的夹子应夹在纸带的
(2)将表格中未填项目填写完整,即点瞬时速度为
(3)若重物和夹子的总质量为,那么在A到运动过程中,动能的增加量为
更新时间:2023-03-09 22:39:44
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【推荐1】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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【推荐2】在“验证机械能守恒定律”的实验中:
(1)为了减小实验误差,应该选择___________ (填“甲”或 “乙”)图来完成这个实验。
(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)实验中,先接通电源,再释放重物,得到图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为,打点计时器打点的周期为。设重物的质量为。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量___________ ,动能变化量___________ 。
(4)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.利用公式计算重物速度
B.利用公式计算重物速度
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)为了减小实验误差,应该选择
(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)实验中,先接通电源,再释放重物,得到图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为,打点计时器打点的周期为。设重物的质量为。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量
(4)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.利用公式计算重物速度
B.利用公式计算重物速度
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
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【推荐3】在用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中:
(1)从下列器材中选出实验所必需的,其编号为__________ 。
A.打点计时器(包括纸带)
B.重锤
C.天平
D.毫米刻度尺
E.秒表
F.运动小车
(2)打点计时器的安装放置要求为__________________________________________ ;
开始打点计时的时候,应先________ ,然后________ 。
(3)计数时对所选用的纸带要求是___________________________________ 。
(4)实验中产生系统误差的主要原因是___________________________________ ;使重锤获得的动能往往________ ,为减小误差,悬挂在纸带下的重锤应选择________ 。
(5)如果以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的图线是___________ ,该线的斜率等于_________________________________ 。
(1)从下列器材中选出实验所必需的,其编号为
A.打点计时器(包括纸带)
B.重锤
C.天平
D.毫米刻度尺
E.秒表
F.运动小车
(2)打点计时器的安装放置要求为
开始打点计时的时候,应先
(3)计数时对所选用的纸带要求是
(4)实验中产生系统误差的主要原因是
(5)如果以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的图线是
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【推荐1】某同学利用如图所示的装置验证机械能守恒定律,在气垫导轨上安装了两个光电门1、2,滑块上固定一遮光条,用细线跨过定滑轮将滑块与钩码相连。
(1)实验时要调整气垫导轨水平。不挂钩码和细线,接通气源,轻推滑块使其从轨道右端向左端运动的过程中,发现遮光条通过光电门2的时间小于通过光电门1的时间。以下能够解决上述问题的措施是___________
A.调节旋钮使轨道左端升高一些
B.调节旋钮使轨道右端升高一些
C.将两光电门间的距离缩短一些
D.将遮光条的宽度增大一些
(2)调整气垫导轨水平后,挂上细线和钩码进行实验,由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为、,测出遮光条的宽度为,可得遮光条通过光电门1时的瞬时速度___________ ;实验中除了还要测量滑块及遮光条的总质量外,还需测量(或知道)___________ (填写物理量的名称及其字母符号)。实验中若表达式___________ 成立(用题中和所测物理量的字母表示,当地重力加速度为),则可验证机械能守恒定律。
(3)实验时发现钩码减少的重力势能总比系统增加的动能大,其可能的原因是___________ 。
(1)实验时要调整气垫导轨水平。不挂钩码和细线,接通气源,轻推滑块使其从轨道右端向左端运动的过程中,发现遮光条通过光电门2的时间小于通过光电门1的时间。以下能够解决上述问题的措施是
A.调节旋钮使轨道左端升高一些
B.调节旋钮使轨道右端升高一些
C.将两光电门间的距离缩短一些
D.将遮光条的宽度增大一些
(2)调整气垫导轨水平后,挂上细线和钩码进行实验,由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为、,测出遮光条的宽度为,可得遮光条通过光电门1时的瞬时速度
(3)实验时发现钩码减少的重力势能总比系统增加的动能大,其可能的原因是
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(0.85)
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【推荐2】用落体法“探究机械能守恒定律”的实验装置如图所示。
(1)实验中打点计时器所接的电源是_______ (填“A”或“B”);
A.直流电
B.交流电
C.直流电和交流电都可以
(2)为了减小由于阻力带来的实验误差,应选用的重物是________ (填“A”或“B”);
A.质量为200g的铁质重锤
B.质量为200g的木球
C.质量为200g的铁质重锤和质量为200g的木球都可以
(3)有下列器材可供选用:重锤,铁架台,打点计时器,复写纸,纸带,秒表,低压交流电源,导线,电键,天平,刻度尺。其中不必要的器材有______________ ;
(4)下列关于实验误差的说法中,正确的是_____ ;
A.重锤质量的称量不准会造成较大误差
B.重锤质量选用得大些,有利于减小误差
C.重锤质量选用得较小些,有利于减小误差
D.先释放重物,后接通电源会造成较大误差
(5)最后的结果发现重力势能的减少量略大于动能的增加量,请说出原因_______ (一条即可)。
(1)实验中打点计时器所接的电源是
A.直流电
B.交流电
C.直流电和交流电都可以
(2)为了减小由于阻力带来的实验误差,应选用的重物是
A.质量为200g的铁质重锤
B.质量为200g的木球
C.质量为200g的铁质重锤和质量为200g的木球都可以
(3)有下列器材可供选用:重锤,铁架台,打点计时器,复写纸,纸带,秒表,低压交流电源,导线,电键,天平,刻度尺。其中不必要的器材有
(4)下列关于实验误差的说法中,正确的是
A.重锤质量的称量不准会造成较大误差
B.重锤质量选用得大些,有利于减小误差
C.重锤质量选用得较小些,有利于减小误差
D.先释放重物,后接通电源会造成较大误差
(5)最后的结果发现重力势能的减少量略大于动能的增加量,请说出原因
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(0.85)
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【推荐3】利用如图所示实验装置来验证机械能守恒定律,通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落,下落过程中小铁球经过光电门B时,毫秒计时器(图中未画出)记录下小铁球的挡光时间t。实验前调整光电门位置,使小铁球下落过程中,小铁球球心经过细激光束并通过光电门,当地重力加速度为g。实验中可测得A点距B点的高度差为H,小铁球的直径为d。则:
(1)小铁球通过光电门时的瞬时速度________ ;要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒,只需验证等式________ 是否成立即可(用实验中测得物理量的符号表示)。
(2)实验中发现动能增加量总是稍小于重力势能减少量,将光电门向下移动一小段距离后,则数值将________ (选填“增加”、“减小”或“不变”)
(1)小铁球通过光电门时的瞬时速度
(2)实验中发现动能增加量总是稍小于重力势能减少量,将光电门向下移动一小段距离后,则数值将
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