用图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始下落。
(2)实验中得到如图乙所示的一条纸带。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(O点与下一点的间距接近2mm)的距离分别为
、
、
。已知当地重力加速度为g,打点计时器的打点周期为T,设重物质量为m。从打O点到B点的过程中,重物的重力势能变化量![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09fe8929ccfc6f1b635d83c7d06c3c15.png)
_____ ,动能变化量![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b8b54d506f73fd3ad65a7c23ebc452a0.png)
_____ (用已知字母表示)。
(3)某同学用如图丙所示装置验证机械能守恒定律,将力传感器固定在天花板上,细线一端系着小球,另一端连在力传感器上。将小球拉至水平位置从静止释放,到达最低点时力传感器显示的示数为
。已知小球质量为m,当地重力加速度为g。在误差允许范围内,当满足关系式____ 时,可验证机械能守恒。
A.应选择质量小、体积大的重物进行实验 |
B.释放纸带之前,纸带必须处于竖直状态 |
C.先释放纸带,后接通电源 |
(2)实验中得到如图乙所示的一条纸带。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(O点与下一点的间距接近2mm)的距离分别为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41adb69069b5073e1dbf82be6db4b82c.png)
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(3)某同学用如图丙所示装置验证机械能守恒定律,将力传感器固定在天花板上,细线一端系着小球,另一端连在力传感器上。将小球拉至水平位置从静止释放,到达最低点时力传感器显示的示数为
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更新时间:2024-05-08 22:08:29
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【知识点】 验证机械能守恒定律的实验步骤与数据处理
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【推荐1】“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图甲、乙两种方案进行,如图甲所示,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;如图乙所示,将打点计时器固定在斜面上,用小车带动纸带从静止开始自由下滑。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/20/2682023078510592/2682052445577216/STEM/2c6db01d-f450-44d5-ba28-75b0c72a3218.png?resizew=411)
(1)对比两种方案,_________ (填“甲”或者“乙”)方案好些,理由是_________ ;某小组采用甲方案进行实验:
(2)供实验选择的重物有以下四个,应选择______ 。
A.质量为10g的砝码 B.质量为50g的塑料球
C.质量为200g的木球 D.质量为200g的铁球
(3)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,如下图所示,纸带的______ 端(选填“左”或“右”)与重物相连。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/20/2682023078510592/2682052445577216/STEM/2b9bd05d-bf0a-43c6-b4c2-d9aa0ef10faa.png?resizew=391)
(4)上图中O点为打点起始点,且速度为零,选取纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F作为计数点,为验证重物对应O点和E点机械能是否相等,并使数据处理简便,应测量O、E两点间的距离h1和_____ 两点间的距离h2。
(5)已知重物质量为m,计时器打点周期为T,从O点到E点的过程中重物动能的增加量
Ek=_____ (用本题所给字母表示)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/20/2682023078510592/2682052445577216/STEM/2c6db01d-f450-44d5-ba28-75b0c72a3218.png?resizew=411)
(1)对比两种方案,
(2)供实验选择的重物有以下四个,应选择
A.质量为10g的砝码 B.质量为50g的塑料球
C.质量为200g的木球 D.质量为200g的铁球
(3)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,如下图所示,纸带的
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(4)上图中O点为打点起始点,且速度为零,选取纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F作为计数点,为验证重物对应O点和E点机械能是否相等,并使数据处理简便,应测量O、E两点间的距离h1和
(5)已知重物质量为m,计时器打点周期为T,从O点到E点的过程中重物动能的增加量
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【推荐2】在“验证机械能守恒定律”的实验中,现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、重锤(带夹子)、天平、毫米刻度尺、50Hz交流电源。
(1)如图所示,释放纸带前的瞬间,重锤和手的位置合理的是________ (填“甲”“乙”“丙”或“丁”);
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/11/2940916102692864/2941966303363072/STEM/ac7dc98d-37f9-41a7-851b-442ce257cbe5.png?resizew=426)
(2)某同学用正确的方法获得了一条纸带,以起点为计数点O,后隔一段距离,取连续点为计数点A、B、C、D、E、F、G,如图所示。已知重锤的质量为0.5kg,则电磁打点计时器打下E点时,重锤减少的重力势能ΔEp=____ J,重锤增加的动能ΔEk=_____ J(重力加速度g取9.8 m/s2,计算结果保留3位有效数字),重锤增加的动能ΔEk与减少的重力势能ΔEp的大小关系为ΔEk________ ΔEp(选填“大于”“小于”或“等于”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/11/2940916102692864/2941966303363072/STEM/0863f5c7-637a-463e-8779-c36ba2ab80b9.png?resizew=426)
(1)如图所示,释放纸带前的瞬间,重锤和手的位置合理的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/11/2940916102692864/2941966303363072/STEM/ac7dc98d-37f9-41a7-851b-442ce257cbe5.png?resizew=426)
(2)某同学用正确的方法获得了一条纸带,以起点为计数点O,后隔一段距离,取连续点为计数点A、B、C、D、E、F、G,如图所示。已知重锤的质量为0.5kg,则电磁打点计时器打下E点时,重锤减少的重力势能ΔEp=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/11/2940916102692864/2941966303363072/STEM/0863f5c7-637a-463e-8779-c36ba2ab80b9.png?resizew=426)
x 0 | x1 | x 2 | x 3 | x 4 | x 5 | x 6 | |
长度/mm | 276.3 | 48.0 | 52.0 | 55.9 | 59.9 | 63.8 | 67.7 |
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实验题
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】用如图甲装置来验证机械能守恒定律.带有刻度的玻璃管竖直放置,光电门的光线沿管的直径并穿过玻璃管,小钢球直径略小于管的直径,该球从管口由静止释放.完成下列相关实验内容:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/20/5d8d66e0-ff07-4486-a012-a895f0472d46.png?resizew=156)
(1)如图乙用螺旋测微器测得小球直径d=_________ mm;如图丙某次读得光电门测量位置到管口的高度h=________ cm.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/20/a4b6c5f9-38c7-4be7-af42-f45370f8d9f4.png?resizew=268)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/20/f3b46616-bb91-43e5-9874-b56a07eadc88.png?resizew=538)
(2)设小球通过光电门的挡光时间为
,当地重力加速度为g,若小球下落过程机械能守恒,则h可用d、
、g表示为h=___________ .
(3)实验中多次改变h并记录挡光时间
,数据描点如图丁,请在图丁中作出
图线________________ .
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/20/942bb1d9-e6a4-44ed-bb93-5bc8654af8a5.png?resizew=260)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/20/5d8d66e0-ff07-4486-a012-a895f0472d46.png?resizew=156)
(1)如图乙用螺旋测微器测得小球直径d=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/20/a4b6c5f9-38c7-4be7-af42-f45370f8d9f4.png?resizew=268)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/20/f3b46616-bb91-43e5-9874-b56a07eadc88.png?resizew=538)
(2)设小球通过光电门的挡光时间为
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(3)实验中多次改变h并记录挡光时间
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7c60a1842830d569b93e92ae101839b3.png)
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