在验证机械能守恒定律的实验中,已知电磁打点计时器所用的电源的频率为50 Hz,查得当地的重力加速度g=9.80 m/s2,测得所用的重物质量为1.00 kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带(如图所示),把第一个点记为O,另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm.
(1)根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于________ J,动能的增加量等于_________________ J(留三位有效数字).
(2)根据以上数据,可知重物下落时的实际加速度a=________ m/s2,原因是_________________ .
(1)根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于
(2)根据以上数据,可知重物下落时的实际加速度a=
更新时间:2018-06-04 09:23:36
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【推荐1】教师为每位同学准备了铁架台、铁夹、电键、复写纸、纸带、刻度尺、电磁打点计时器、密度不同的重物和导线若干。为了完成 “验证机械能守恒定律”的实验,你还必须领取____ ,正确安装实验装置后,在释放纸带之前,应把重物提高到______ 的地方。某同学选用不同的器材,在实验中分别得到了甲、乙两条打上点的纸带,第一个打点均为O,在甲纸带上任选6个连续的打点A、B、C、D、E、F,它们到O的距离分别为19.20cm、23.23cm、27.65cm、32.45cm、37.63cm、43.20cm;同样在乙纸带上任选6个连续的打点A’、B’、C’、D’、E’、F’,它们到O的距离分别为16.00cm、19.36cm、23.05cm、27.04cm、31.37cm、36.10cm。根据甲纸带的数据可知,的重物由点运动到点重力势能的减少量等于____ ,动能的增加量等于____ (当地的重力加速度取)。分析这位同学的两组实验数据,指出哪组不符合实验要求,并说明原因:____________ 。
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【推荐2】利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示。水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导轨上滑块与挡光片的总质量为200g,滑块左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳和一质量为300g的小球相连。
(1)导轨上的B点有一光电门,挡光片的宽度用游标卡尺测出结果如题图,其读数为_______ mm。
(2)某次实验时导轨的倾角为30°,当地重力加速度为g=9.8m/s2,滑块由静止从A点到通过B点的过程中,测量出挡光片经过光电门的时间为0.0053s,A、B两点间的距离为53.00cm,则系统的动能增加量△Ek=_______ J,系统的重力势能减少量△Ep=_______ J。(结果均保留3位有效数字)
(3)通过实验数据分析,得到的结论是_______ 。
(1)导轨上的B点有一光电门,挡光片的宽度用游标卡尺测出结果如题图,其读数为
(2)某次实验时导轨的倾角为30°,当地重力加速度为g=9.8m/s2,滑块由静止从A点到通过B点的过程中,测量出挡光片经过光电门的时间为0.0053s,A、B两点间的距离为53.00cm,则系统的动能增加量△Ek=
(3)通过实验数据分析,得到的结论是
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【推荐3】频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中,照相机的快门处于常开状态,O点是小球的释放点,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图是小球自由下落时的频闪照片示意图,频闪仪每隔0.04s闪光一次。(g取10m/s2)
(1)某同学仔细研究了这幅照片后,经过分析,提出以下说法,你认为正确的是________ 。
A.OA之间的运动时间等于0.04s
B.由估算OA之间的距离应该约为0.8cm,可能是由于频闪后,过了一定时间小球才开始由静止释放的
C.如果用这幅图来测量重力加速度,应该舍去OA之间的数据,用后面的间距测量
D.小球OD之间减少的重力势能不等于小球在D点的动能(不考虑空气阻力)
(2)根据这幅图像测得小球经过B点时速度的大小为________ m/s,小球下落的加速度为______ m/s2。(结果均保留两位有效数字)
(1)某同学仔细研究了这幅照片后,经过分析,提出以下说法,你认为正确的是
A.OA之间的运动时间等于0.04s
B.由估算OA之间的距离应该约为0.8cm,可能是由于频闪后,过了一定时间小球才开始由静止释放的
C.如果用这幅图来测量重力加速度,应该舍去OA之间的数据,用后面的间距测量
D.小球OD之间减少的重力势能不等于小球在D点的动能(不考虑空气阻力)
(2)根据这幅图像测得小球经过B点时速度的大小为
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【推荐1】某同学用落体法验证机械能守恒定律,装置如图甲所示。当地重力加速度为g。
(1)关于实验的要点,下列说法正确的是__________ ;
A.打点计时器所接电源为低压交流电
B.打点计时器的两限位孔应在同一竖直面内
C.重物在释放之前要尽量靠近打点计时器
D.重物应选用质量小体积小的物块
(2)如图所示为打出的一条纸带,图中O点是打点计时器打出的第一个点,A、B、C分别是连续打出三个计数点,交流电的频率为f,则打B点时重物的速度大小为__________ 。
(3)若测出纸带上各点到O点之间的距离h,算出打各点的速度v,以为纵轴,h为横轴,如果作出的图像为过原点的一条斜的直线,且图像的斜率为,则机械能守恒得到验证。
(1)关于实验的要点,下列说法正确的是
A.打点计时器所接电源为低压交流电
B.打点计时器的两限位孔应在同一竖直面内
C.重物在释放之前要尽量靠近打点计时器
D.重物应选用质量小体积小的物块
(2)如图所示为打出的一条纸带,图中O点是打点计时器打出的第一个点,A、B、C分别是连续打出三个计数点,交流电的频率为f,则打B点时重物的速度大小为
(3)若测出纸带上各点到O点之间的距离h,算出打各点的速度v,以为纵轴,h为横轴,如果作出的图像为过原点的一条斜的直线,且图像的斜率为,则机械能守恒得到验证。
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【推荐2】在验证机械能守恒定律实验中,打出的纸带如图所示,其中A、为打点计时器打下的第1、2个点,,、、为点迹清晰时连续打出的计时点,测得、、到A的距离分别为、、(图中未画出)。设打点计时器的打点频率为,重物质量为,实验地点重力加速度为。一位学生想从纸带上验证打下点到打下点过程中,重物的机械能守恒。
(1)实验中,如下哪些操作是必要的_______ 。
A.用停表测量时间 B.重物的质量应尽可能大些
C.先接通电源后释放纸带 D.先释放纸带后接通电源
(2)重物重力势能减少量_______ ,动能增加量_______ 。(用、、、、和表示)
(3)比较和发现,重物重力势能的减少量大于动能的增加量,造成这一误差的原因是_______ 。
(1)实验中,如下哪些操作是必要的
A.用停表测量时间 B.重物的质量应尽可能大些
C.先接通电源后释放纸带 D.先释放纸带后接通电源
(2)重物重力势能减少量
(3)比较和发现,重物重力势能的减少量大于动能的增加量,造成这一误差的原因是
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【推荐3】学习了“机械能守恒定律”之后,某研究性学习小组自行设计了“探究弹簧的弹性势能与形变量的关系”实验。他们的方法如下:
(1)如甲图所示,在轻弹簧上端固定一只力传感器,然后固定在铁架台上,当用手向下拉伸弹簧时,弹簧的弹力可从传感器读出。用刻度尺测量弹簧原长和伸长后的长度,从而确定伸长量。测量数据如表格所示:
(2)以x为横坐标,F为纵坐标,请你在图乙的坐标纸上描绘出弹力与伸长量关系的图线____ 。并由图线求得该弹簧的劲度系数=________ (保留两位有效数字)。
(3)取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图丙所示。调整导轨水平,使滑块自由滑动时,通过两个光电门的时间近似相等。
(4)用天平秤出滑块的质量m=300g。
(5)用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;释放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度,释放滑块过程中,弹簧的弹性势能全部转化为__________ 。
(6)多次重复(5)中的操作,在弹簧弹性限度内得到v与x的数据整理如下表所示:
(7)结合上面测出的劲度系数和滑块质量m,可得到的表达式:__________________ 。
(8)由上述实验可得的结论:_________ 。
(1)如甲图所示,在轻弹簧上端固定一只力传感器,然后固定在铁架台上,当用手向下拉伸弹簧时,弹簧的弹力可从传感器读出。用刻度尺测量弹簧原长和伸长后的长度,从而确定伸长量。测量数据如表格所示:
伸长量x/10-2m | 2.00 | 4.00 | 6.00 | 8.00 | 10.00 |
弹力F/N | 1.60 | 3.19 | 4.75 | 6.38 | 8.02 |
(2)以x为横坐标,F为纵坐标,请你在图乙的坐标纸上描绘出弹力与伸长量关系的图线
(3)取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图丙所示。调整导轨水平,使滑块自由滑动时,通过两个光电门的时间近似相等。
(4)用天平秤出滑块的质量m=300g。
(5)用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;释放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度,释放滑块过程中,弹簧的弹性势能全部转化为
(6)多次重复(5)中的操作,在弹簧弹性限度内得到v与x的数据整理如下表所示:
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
x/10-2m | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 | 6.00 |
x2/10-4m2 | 1.00 | 4.00 | 9.00 | 16.00 | 25.00 | 36.00 |
0.161 | 0.320 | 0.479 | 0.648 | 0.800 | 0.954 | |
0.026 | 0.103 | 0.230 | 0.420 | 0.6400 | 0.910 | |
0.0039 | 0.0155 | 0.0346 | 0.0630 | 0.0960 | 0.1365 |
(7)结合上面测出的劲度系数和滑块质量m,可得到的表达式:
(8)由上述实验可得的结论:
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