在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示.为第一个点,为从合适位置开始选取连续点中的三个点.已知打点计时器每隔打一个点,当地的重力加速度为,那么:
(1)根据图上所得的数据,应取图中点到__________ 点来验证机械能守恒定律.
(2)从点到(1)问中所取的点,重物重力势能的减少量__________ ,动能增加量__________ ;请简述两者不完全相等的原因_______ .(结果取三位有效数字)
(3)若测出纸带上所有点到点之间的距离,根据纸带算出各点的速度及物体下落的高度,则以为纵轴,以为横轴画出的图像是图中的__________ .
A. B.
C. D.
(1)根据图上所得的数据,应取图中点到
(2)从点到(1)问中所取的点,重物重力势能的减少量
(3)若测出纸带上所有点到点之间的距离,根据纸带算出各点的速度及物体下落的高度,则以为纵轴,以为横轴画出的图像是图中的
A. B.
C. D.
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更新时间:2019-06-25 14:31:57
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【推荐1】学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置验证A、B两物块组成的系统机械能守恒。物块A从高处由静止下落,物块B上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量并进行数据处理,即可验证机械能守恒定律。图乙是实验中获取的一条纸带,0是打下的第一个点,每相邻两个计数点间还有4个计时点(图中未画出),计数点间的距离已标出。物块A的质量为300g,物块B的质量为200g,打点计时器所接交流电源的频率为50Hz,结果均保留三位有效数字。
(1)打点计时器打下计数点5时,物块A的速度大小为__________ m/s。
(2)该同学不知道当地的重力加速度,于是按课本中的数据,取重力加速度大小g=9.8m/s2,则在打点计时器打计数点0到打计数点5的过程中,两物块组成的系统动能的增加量为______ J,系统重力势能的减少量为______ J,并由此得出:在误差允许的范围内,验证了机械能守恒定律。
(3)测出某个计数点到计数点0的距离h以及打点计时器打该计数点时物块A的速度大小,选取多个计数点,得到多组数据,作出图像如图丙所示。若图像的斜率为k,则可推算出当地的重力加速度,__________ (用k表示),考虑到存在空气阻力和摩擦阻力,与当地的实际重力加速度相比,有__________ (填“>”、“<”或“=”)。
(1)打点计时器打下计数点5时,物块A的速度大小为
(2)该同学不知道当地的重力加速度,于是按课本中的数据,取重力加速度大小g=9.8m/s2,则在打点计时器打计数点0到打计数点5的过程中,两物块组成的系统动能的增加量为
(3)测出某个计数点到计数点0的距离h以及打点计时器打该计数点时物块A的速度大小,选取多个计数点,得到多组数据,作出图像如图丙所示。若图像的斜率为k,则可推算出当地的重力加速度,
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【推荐2】用如图1实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落,上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,经过数据分析即可验证机械能守恒定律。图2给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图2所示;打点计时器接的交流电源。已知、,则
(1)在计数点0~5点过程中系统动能的增量__________ ,系统势能的减少量__________ (计算时取)。(结果保留两位有效数字)
(2)若某同学作出图像如图3,则当地的重力加速度__________ 。(结果保留两位有效数字)
(1)在计数点0~5点过程中系统动能的增量
(2)若某同学作出图像如图3,则当地的重力加速度
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【推荐3】某同学利用自由下落的重物进行“验证机械能守恒定律”的实验,实验装置如图1所示。按实验要求安装好实验装置,进行操作,获取数据。图2为某条符合实验要求的纸带的一部分,测出连续点之间的距离分别为、,且。已知打点计时器打相邻两个点之间的时间间隔为。
(1)下列说法中正确的是___________ (填选项前字母)。
A.体积相同的重物,选用密度较大的进行实验
B.实验中可以不测重物的质量,也能验证机械能守恒定律
C.实验中,点比点先打在纸带上
D.打点时重物的速度大小为
(2)重物质量为,重力加速度大小为,结合实验中所测得的、,从打点到打点的过程中,重物动能的增加量为___________ ,重力势能的减少量为___________ 。在实验误差允许的条件下,若重物重力势能的减少量等于动能的增加量,则可以验证机械能守恒定律。
(1)下列说法中正确的是
A.体积相同的重物,选用密度较大的进行实验
B.实验中可以不测重物的质量,也能验证机械能守恒定律
C.实验中,点比点先打在纸带上
D.打点时重物的速度大小为
(2)重物质量为,重力加速度大小为,结合实验中所测得的、,从打点到打点的过程中,重物动能的增加量为
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【推荐1】(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,下列说法或做法正确的是 ( )
A.选用质量大、体积小的重锤可减小实验误差
B.可以利用公式v=来求解瞬时速度
C.固定好打点计时器,用手拿住穿过限位孔的纸带一端并静止使重锤靠近打点计时器处
D.先松开纸带,再接通电源,重物自由下落时纸带上就能打出一系列点
(2)在验证机械能守恒定律实验中,电源频率为50Hz。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,A、B、C、D、E是纸带上连续五个点,测得它们到O的距离如图所示,(单位cm)。若实验中所用重锤的质量m=1kg,则到达C点时,重锤的动能Ek=_______ J,从开始下落起至C点重锤的重力势能的减小量是_______ J,由此可得出的结论是_____________ 。(g取10,计算结果均保留3位有效数字)
A.选用质量大、体积小的重锤可减小实验误差
B.可以利用公式v=来求解瞬时速度
C.固定好打点计时器,用手拿住穿过限位孔的纸带一端并静止使重锤靠近打点计时器处
D.先松开纸带,再接通电源,重物自由下落时纸带上就能打出一系列点
(2)在验证机械能守恒定律实验中,电源频率为50Hz。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,A、B、C、D、E是纸带上连续五个点,测得它们到O的距离如图所示,(单位cm)。若实验中所用重锤的质量m=1kg,则到达C点时,重锤的动能Ek=
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【推荐2】某同学利用如图1所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的________ 。
A.动能变化量与势能变化量
B.速度变化量与势能变化量
C.速度变化量与高度变化量
(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、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.秒表
(3)图2是该同学某次实验得到的一条纸带,O点是重物开始下落时打出的点,A、B、C是按打点先后顺序选取的三个计数点。通过测量得到O、A间距离为h1,O、B间距离为h2,O、C间距离为h3.已知计数点A、B间和B、C间的时间间隔均为T,重物质量为m。从重物开始下落到打点计时器打B点的过程中,重物动能的增加量为__________ 。
(4)该同学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,得到如图3所示的v2 - h图像,由图像可求得当地的重力加速度__________ m/s2
(1)为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的
A.动能变化量与势能变化量
B.速度变化量与势能变化量
C.速度变化量与高度变化量
(2)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、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.秒表
(3)图2是该同学某次实验得到的一条纸带,O点是重物开始下落时打出的点,A、B、C是按打点先后顺序选取的三个计数点。通过测量得到O、A间距离为h1,O、B间距离为h2,O、C间距离为h3.已知计数点A、B间和B、C间的时间间隔均为T,重物质量为m。从重物开始下落到打点计时器打B点的过程中,重物动能的增加量为
(4)该同学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,得到如图3所示的v2 - h图像,由图像可求得当地的重力加速度
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名校
解题方法
【推荐1】用如图甲所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带:O是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),所用电源的频率为50Hz,计数点间的距离如图乙所示,已知m1=50g、m2=150g,则:(结果均保留两位有效数字)
(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5=____ m/s;
(2)若某同学在实验中取多个点计算速度,并作出的图象,如图丙所示,则该图像的斜率代表的物理意义是______ ,计算得到当地的重力加速度g=____ m/s2
(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5=
(2)若某同学在实验中取多个点计算速度,并作出的图象,如图丙所示,则该图像的斜率代表的物理意义是
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(0.65)
【推荐2】用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下游,重锤上拖着的纸带通过电火花打点计时器,打出一系列的点,对纸带进行处理,即可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为,交流电频率为50Hz,重锤质量为。
(1)下列措施或操作能减少系统误差的是________ 。
A.精确测量重锤的质量
B.选用体积小质量大的重锤
C.打点计时器两限位孔在同一竖直线上
(2)某次实验打出纸带如图所示,选取纸带上的连续的四个点A,B,C,D,测量出它们之间的距离分别为,,。相邻两点的打点时间间隔为。
则打点计时器打B点时重锤速度________ m/s(保留3位有效数字),同理还可求得打点计时器打C点时重锤速度vC,通过比较重锤从打B点运动到C点过程。与之间的关系,就能判断此过程是否机械能守恒。
(3)在实际计算中发现,重锤减小的重力势能总是________ (填“大于”、“小于”或“等于”)重锤增加的动能,其可能的原因:________ 。
(1)下列措施或操作能减少系统误差的是
A.精确测量重锤的质量
B.选用体积小质量大的重锤
C.打点计时器两限位孔在同一竖直线上
(2)某次实验打出纸带如图所示,选取纸带上的连续的四个点A,B,C,D,测量出它们之间的距离分别为,,。相邻两点的打点时间间隔为。
则打点计时器打B点时重锤速度
(3)在实际计算中发现,重锤减小的重力势能总是
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实验题
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适中
(0.65)
【推荐3】物理兴趣小组的同学为了验证系统机械能守恒定律采用了如图所示的实验装置。带有两个挂钩的相同小球a和b,两个挂钩和球心共线。在桌面上固定一个光滑的水平凹槽,在桌边缘(和光滑凹槽在一条直线上)固定一个轻质定滑轮。把小球a锁定在光滑凹槽里,小球a的左侧接在穿过打点计时器的纸带上,细线一端拴在小球a右侧的挂钩上,另一端绕过定滑轮后拴在小球b的挂钩上,此时桌面上的细线水平。已知当地重力加速度为g,打点计时器所接的交流电源周期为T。实验步骤如下:
第一步:安装好实验装置,保持系统静止;
第二步:接通打点计时器,待打点稳定后,释放小球a,在纸带上打下了一系列的计时点;
第三步:分析处理纸带上的数据:纸带上打下的第一个点记作O,其余依次记作1、2、3…(n-1)、n、(n+1),量出第(n-1)点和第(n+1)点之间的距离x,测出O点到第n点的距离y,并且n取不同的值,测量一组组对应的x和y。回答下列问题:
(1)实验所用的小球应该选用__________ 。(填正确答案标号)
A.铝球 B.木球 C.钢球 D.塑料球
(2)下列器材中,必须选择的是__________ 。(填正确答案标号)
A.秒表 B.刻度尺 C.天平
(3)在坐标纸上建立平面直角坐标系,以y为纵坐标,以__________ 为横坐标,把测量的多组数据描到坐标纸上,发现描绘出来的图线为一条直线,并测得其斜率为k,则只需验证g=________ ,就可以验证系统机械能守恒。
第一步:安装好实验装置,保持系统静止;
第二步:接通打点计时器,待打点稳定后,释放小球a,在纸带上打下了一系列的计时点;
第三步:分析处理纸带上的数据:纸带上打下的第一个点记作O,其余依次记作1、2、3…(n-1)、n、(n+1),量出第(n-1)点和第(n+1)点之间的距离x,测出O点到第n点的距离y,并且n取不同的值,测量一组组对应的x和y。回答下列问题:
(1)实验所用的小球应该选用
A.铝球 B.木球 C.钢球 D.塑料球
(2)下列器材中,必须选择的是
A.秒表 B.刻度尺 C.天平
(3)在坐标纸上建立平面直角坐标系,以y为纵坐标,以
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