组卷网 > 高中物理综合库 > 物理实验 > 力学实验 > 验证机械能守恒定律 > 验证机械能守恒定律的实验目的、原理与器材
题型:实验题 难度:0.65 引用次数:343 题号:5418544
在用落体法验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如图所示,其中O是起始点,ABC是打点计时器连续打下的3个点,该同学用毫米刻度尺测量OABC各点的距离,并记录在图中(单位cm),已知打点计时器的频率为50Hz。

(1)这三个数据中不符合读数要求的是_____cm,应记作_______cm。
(2)该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的即时速度,则该段重锤重力势能的减少量为_______,而动能的增加量为________,(均保留3位有效数字,重锤质量用m表示)。这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量___动能的增加量,原因是____________________
(3)根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落的距离h,以为纵轴,以h为横轴画出的图线应是图中的________,就证明机械能是守恒的,图像的斜率代表的物理量是________________

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【推荐1】如图甲所示,一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验.有一直径为d、质量为m的金属小球由A处从静止释放,下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门,测得AB间的距离为HH>>d),光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g.则:

(1)如图乙所示,用游标卡尺测得小球的直径d =________mm.
(2)小球经过光电门B时的速度表达式为__________
(3)多次改变高度H,重复上述实验,作出随H的变化图象如图丙所示,当图中已知量t0H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式:_______时,可判断小球下落过程中机械能守恒.

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(2).在验证机械能守恒定律实验中,打点计时器用的是________(选填“直流”或“交流”)电源,某同学通过实验得到如图所示的纸带,其中ABC为纸带上连续的三个打印点,Δt为相邻两个打印点间的时间,xAC之间的距离,则在打B点时重物下落的速度为____________
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【推荐3】如图所示,某实验小组在实验室中利用水平气垫导轨和两个光电门计时器A和B验证质量为M的滑块(含遮光条)和质量为m的钩码组成的系统机械能守恒.已知遮光条的宽度为d,先后通过A、B光电门的时间分别为Δt1、Δt2,光电门A、B之间的距离为s.滑块运动通过光电门B时,钩码未落地,(重力加速度为g

(1)实验中需要用到的器材有________(填选项前的字母)
A.天平  B.刻度尺  C.打点计时器  D.秒表  E.弹簧测力计
(2)滑块通过A光电门时的瞬时速度的表达式为v1________(用题中给定字母表示)
(3)验证本系统机械能守恒的表达式为_______(用已知量和能直接测量的量表示)。
(4)下列情况下可能增大实验误差的是________
A.气垫导轨未调水平
B.滑块质量M和钩码质量m不满足m<M
C.遮光条宽度较小
D.两光电门间距过小
(5)用上述装置做“探究滑块的加速度与力的关系实验”,若M=0.4kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是________
A.m1=5g  B.m2=15g  C.m3=40g  D.m4=400g
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