利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验装置如图所示。___________ 。
A.该实验可以不测量重物的质量
B.选择密度较小的重物,有利于减小误差
C.实验中应先释放纸带,后接通电源
D.该实验可以用
计算瞬时速度
E.该实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中受到阻力的作用
(2)在实验中,质量m=1kg的物体自由下落,得到如图所示的纸带,相邻计数点间的时间间隔为0.04s。那么从打点计时器打下起点O到打下C点的过程中,物体重力势能的减少量ΔEp=_______ J,物体动能的增加量ΔEk=_________ J,若求得的ΔEk与ΔEp在误差允许的范围内近似相等,则可验证物体下落过程中机械能守恒(取重力加速度g=9.8m/s2,结果均保留三位有效数字)。
(3)某同学用下述方法研究机械能是否守恒:在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点O的距离h,计算对应计数点的重物速度v,描绘
图像,下列判断正确的是________ 。
A.若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能一定守恒
B.若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能可能不守恒
C.若图像是一条不经过原点的直线,则重物下落过程中机械能一定不守恒
D.若图像是一条不经过原点的直线,则重物下落过程中机械能可能不守恒
A.该实验可以不测量重物的质量
B.选择密度较小的重物,有利于减小误差
C.实验中应先释放纸带,后接通电源
D.该实验可以用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18f9105493331631fffdb128ab6ae5ae.png)
E.该实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中受到阻力的作用
(2)在实验中,质量m=1kg的物体自由下落,得到如图所示的纸带,相邻计数点间的时间间隔为0.04s。那么从打点计时器打下起点O到打下C点的过程中,物体重力势能的减少量ΔEp=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/14/0cecd2cd-f525-4a85-b896-28926ee4b404.png?resizew=283)
(3)某同学用下述方法研究机械能是否守恒:在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点O的距离h,计算对应计数点的重物速度v,描绘
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/057fba9e8ccb0e75acbab8f5f52282e3.png)
A.若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能一定守恒
B.若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能可能不守恒
C.若图像是一条不经过原点的直线,则重物下落过程中机械能一定不守恒
D.若图像是一条不经过原点的直线,则重物下落过程中机械能可能不守恒
更新时间:2023-07-14 00:34:05
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【推荐1】用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种,重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带的点痕进行测量,即可验证机械能守恒定律。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/6/22/1714272904224768/1716422739099648/STEM/c3d612a5-7cc6-47d9-a98c-f4022d2a9fb6.png?resizew=184)
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/6/22/1714272904224768/1716422739099648/STEM/536daa3a-23dd-4421-a15c-ccfcc7119f02.png?resizew=550)
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。如图所示,根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出A距起始点O的距离为s0,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a=_________ 。
(3)在用自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验中,用天平称得重物的质量为
,所用电源的频率为50Hz,某同学通过正确的实验操作得到了一条理想的纸带。纸带上打出的点如图所示(纸带上的O点是第一个打印点,A、B、C、D、E分别是每打两个点的时间作为计时单位取的记数点,图中数据单位为毫米),已知当地的重力加速度
。选择B点为初始点,D点为终点,则从打下B点到打下D点的过程中,重物的重力势能的减少量为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09fe8929ccfc6f1b635d83c7d06c3c15.png)
______ J;重物动能的增加量为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b8b54d506f73fd3ad65a7c23ebc452a0.png)
______ J。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/6/22/1714272904224768/1716422739099648/STEM/c3d612a5-7cc6-47d9-a98c-f4022d2a9fb6.png?resizew=184)
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A. 按照图示的装置安装器件;
B. 将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C. 用天平测出重锤的质量;
D. 释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E. 测量纸带上某些点间的距离;
F. 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤,将其选项对应的字母填在下面的空行内,并说明其原因。
答:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/6/22/1714272904224768/1716422739099648/STEM/536daa3a-23dd-4421-a15c-ccfcc7119f02.png?resizew=550)
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。如图所示,根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出A距起始点O的距离为s0,点AC间的距离为s1,点CE间的距离为s2,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a=
(3)在用自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验中,用天平称得重物的质量为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5791b88f5448708771f5c2d265c3c197.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6385f371747694276c8cb693c638f840.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09fe8929ccfc6f1b635d83c7d06c3c15.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b8b54d506f73fd3ad65a7c23ebc452a0.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/6/22/1714272904224768/1716422739099648/STEM/97f5b876-0477-4aba-8adc-1237b5ea5e3d.png?resizew=550)
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【推荐2】在利用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中:
(1)运用公式
对实验条件的要求是:打第一个点时重物的初速度为零,为此,所选择的纸带第1、2两点间的距离应接近________ 。
(2)若实验中所用重物的质量m=1kg,打点纸带如图所示,打点时间间隔为0.02 s,则在记录B点时,重物的速度vB=________ ,重物的动能Ek=________ ;从开始下落至重物到达B点,重物的重力势能减少量是________ ,由此可得出机械能守恒的结论_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2012/10/26/1575343605678080/1575343632039936/STEM/c79d7f9ef566461c818d8ac70405b911.png?resizew=288)
(3)根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落距离h,则以
为纵轴、以h为横轴作出的图象应是下图中的( )
(1)运用公式
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7bee11467596a1a77ae4f4cb66c74f3f.png)
(2)若实验中所用重物的质量m=1kg,打点纸带如图所示,打点时间间隔为0.02 s,则在记录B点时,重物的速度vB=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2012/10/26/1575343605678080/1575343632039936/STEM/c79d7f9ef566461c818d8ac70405b911.png?resizew=288)
(3)根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落距离h,则以
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1bac794ebabd72f0f9fdadc5071fca32.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2012/10/26/1575343605678080/1575343632039936/STEM/4c7cc4fc72b244588d7e59d0a718419b.png?resizew=422)
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实验题
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适中
(0.65)
【推荐3】某小组同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,可以提供输出电压为8V的交变电流和直流电,交变电流的频率为50 Hz。重锤从高处由静止开始下落,重锤拖着的纸带上打出一系列的点,对纸带上的点测量并分析,即可验证机械能守恒定律。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/31/2589930511147008/2590715734810624/STEM/f6963b73-94d4-424c-b69d-3d75377a0454.png?resizew=540)
(1)该小组进行了下面几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于其增加的动能。
其中没有必要进行的步骤是______ ,操作不当的步骤是______ ;(填选项字母)
(2)一位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量,如图乙所示,其中O点为起始点,A、B、C、D为连续打出的四个点。根据纸带上的测量数据,可得出打C点时重锤的速度为______ m/s;(保留3位有效数字)
(3)该小组测出多组重物下落的高度h和对应的速度v,并做出
-h图像。则做出的图像满足______ 条件,就能证明重物下落过程机械能守恒;
(4)某同学选用两个形状相同、质量不同的重物a和b进行实验,依据实验数据画出
-h图像,并求出图线的斜率k,如图丙所示。通过分析发现造成k2值偏小的原因是实验中存在各种阻力,已知实验所用重物的质量m2= 0.052 kg,当地重力加速度g=9.78 m/s2,求出重物所受的平均阻力Ff=______ N。(结果保留两位有效数字)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/10/31/2589930511147008/2590715734810624/STEM/f6963b73-94d4-424c-b69d-3d75377a0454.png?resizew=540)
(1)该小组进行了下面几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于其增加的动能。
其中没有必要进行的步骤是
(2)一位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量,如图乙所示,其中O点为起始点,A、B、C、D为连续打出的四个点。根据纸带上的测量数据,可得出打C点时重锤的速度为
(3)该小组测出多组重物下落的高度h和对应的速度v,并做出
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1bac794ebabd72f0f9fdadc5071fca32.png)
(4)某同学选用两个形状相同、质量不同的重物a和b进行实验,依据实验数据画出
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1bac794ebabd72f0f9fdadc5071fca32.png)
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实验题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】一小组同学用如图甲所示的力学实验装置验证机械能守恒定律。绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的钩码A和钩码B,在钩码A的下面固定穿过打点计时器的纸带,用手固定住钩码A,在钩码B下面再挂上一较小的钩码C,之后放开钩码A,让系统由静止开始运动,由于系统的速度增大得不是很快,便于测量物理量,因此能较好地验证机械能守恒定律。已知钩码A、B的质量均为M,钩码C的质量为m,当地的重力加速度大小为g。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/14/aaec69cb-7c8d-4c11-8772-49f98437ff3b.png?resizew=234)
(1)该小组同学闭合打点计时器电源开关,由静止释放钩码A后,打出的纸带如图乙所示,已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz,则打点计时器打H点时纸带的速度大小vH=______ m/s(结果保留三位有效数字)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/14/d126f822-7a2b-46fb-91f3-64ef433ba5d8.png?resizew=474)
(2)在打H点时,系统的动能表达式为______________ (用M、m及vH表示)。
(3)H点到起始点间的距离为s,则从释放钩码A到打H点的过中,系统的重力势能减小量的表达式为____________ (用m、g及s表示)
(4)该小组同学发现打H点时系统的重力势能减小量大于打该点时系统的动能,于是对纸带上的多个点分析,用打各点时系统的动能Ek作为纵坐标,用各点到起始点的距离s作为横坐标,描绘出Ek-s图像如图丙所示,若图像的斜率为k,则系统受到的阻力大小为___________ (用m、g及k表示);产生的阻力可能是(除空气阻力外)______________ (回答一点即可)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/14/aaec69cb-7c8d-4c11-8772-49f98437ff3b.png?resizew=234)
(1)该小组同学闭合打点计时器电源开关,由静止释放钩码A后,打出的纸带如图乙所示,已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz,则打点计时器打H点时纸带的速度大小vH=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/14/d126f822-7a2b-46fb-91f3-64ef433ba5d8.png?resizew=474)
(2)在打H点时,系统的动能表达式为
(3)H点到起始点间的距离为s,则从释放钩码A到打H点的过中,系统的重力势能减小量的表达式为
(4)该小组同学发现打H点时系统的重力势能减小量大于打该点时系统的动能,于是对纸带上的多个点分析,用打各点时系统的动能Ek作为纵坐标,用各点到起始点的距离s作为横坐标,描绘出Ek-s图像如图丙所示,若图像的斜率为k,则系统受到的阻力大小为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/14/d8fee033-9ffd-4b48-92b3-bcde4cbfb476.png?resizew=132)
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,输出电压为
的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即可验证机械能守恒定律。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/21/2725641606504448/2725750428549120/STEM/ed152ae2-decb-4735-941f-f0d9bbb99293.png?resizew=201)
(1)一同学按如下步骤进行实验:
A.用天平测量出重锤的质量;
B.按图示的装置安装器件;
C.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
D.先接通电源,后释放悬挂纸带的夹子,打出一条纸带;
E.换用纸带,重复步骤D;
F.选取合适的纸带;
G.测量所选纸带上某些点之间的距离;
H.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
指出其中没有必要进行的步骤是________ ;操作不恰当的步骤是________ 。
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。如图所示,根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出A距起始点O的距离为
,点
间的距离为
,点
间的距离为
,使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/380bbacf854e30e2e747fc286d2b9997.png)
__________ (用条件中的已知字母表示)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/21/2725641606504448/2725750428549120/STEM/1de7ec32-37ba-464d-a02d-0945e2108cec.png?resizew=475)
(3)某同学根据第(2)问求得的加速度数值计算重力势能的变化量
,验证机械能守恒定律定律。试分析是否合理并说明原因。______________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3088c2099211295de775ee33dd1d03fc.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/21/2725641606504448/2725750428549120/STEM/ed152ae2-decb-4735-941f-f0d9bbb99293.png?resizew=201)
(1)一同学按如下步骤进行实验:
A.用天平测量出重锤的质量;
B.按图示的装置安装器件;
C.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
D.先接通电源,后释放悬挂纸带的夹子,打出一条纸带;
E.换用纸带,重复步骤D;
F.选取合适的纸带;
G.测量所选纸带上某些点之间的距离;
H.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
指出其中没有必要进行的步骤是
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。如图所示,根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出A距起始点O的距离为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e7b733aa39984f09fd7ff2e731cb1ee1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/60ef95894ceebaf236170e8832dcf7e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae9ab1621cd729a18b2173e95d557376.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4eedae8d316c76e3d0b451256de03fb9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/54eba004c3cf1aca04c71d3c6ac00cbe.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/380bbacf854e30e2e747fc286d2b9997.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/5/21/2725641606504448/2725750428549120/STEM/1de7ec32-37ba-464d-a02d-0945e2108cec.png?resizew=475)
(3)某同学根据第(2)问求得的加速度数值计算重力势能的变化量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fcf27e45f75d7099402ef13eae6a7aa7.png)
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实验题
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适中
(0.65)
【推荐3】如图,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律。_______ J,此过程中物体动能的增加量ΔEk=_______ J(g取9.8m/s2,结果均保留两位有效数字);通过计算,数值上ΔEp_______ ΔEk(填“>”“=”或“<”),这是因为_________ ;
为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的图线应是下图中的_____ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1bac794ebabd72f0f9fdadc5071fca32.png)
A. B.
C.
D.
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