1 . 如图1所示是“验证机械能守恒定律”的实验装置。(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的器材是________(多选)
(2)该实验过程中,下列说法正确的是________
(3)重物下落过程中除了重力外会受到空气阻力和摩擦阻力的影响,故动能的增加量________ (选填“略小于”或“略大于”)重力势能的减少量,这属于________ (选填“系统误差”或“偶然误差”),此实验另一类误差来源于高度的测量,减小误差的办法是多次测量取________ (选填“最大值”或“平均值”)。
(4)按照正确的操作得到图2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的距离分别为、、,已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能的减少量________ ,动能的增加量________ 。
A.低压交流电源 | B.刻度尺 | C.天平(含砝码) |
(2)该实验过程中,下列说法正确的是________
A.先释放纸带再接通电源 |
B.用手托住重物由静止释放 |
C.重物下落的初始位置应靠近打点计时器 |
(3)重物下落过程中除了重力外会受到空气阻力和摩擦阻力的影响,故动能的增加量
(4)按照正确的操作得到图2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的距离分别为、、,已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能的减少量
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2 . 在“研究自由下落物体的机械能”的实验中:
(1)图1所示实验装置中,器材安装摆放使用正确的是____ 。(2)在正确操作打出多条点迹清晰的纸带中,应选取相邻点间距离之差最接近____ mm的纸带进行测量。
(3)如图2所示,纸带上标记了七个连续打出的点为计数点1、2、…、7,并把刻度尺的“0刻度”对准点“7”。根据纸带算出打下点“4”时重物的速率v4 =____ m/s(结果保留三位有效数字)。(4)把打下点“7”时重物所在位置选为参考平面,测出纸带上各点到点“7”之间的距离h,算出打下各点时的重物速率v,则画出的图像是图3中的____ 。
(1)图1所示实验装置中,器材安装摆放使用正确的是
(3)如图2所示,纸带上标记了七个连续打出的点为计数点1、2、…、7,并把刻度尺的“0刻度”对准点“7”。根据纸带算出打下点“4”时重物的速率v4 =
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3 . 兴趣小组同学为了探究弹簧弹性势能与形变量的关系,用如图4所示装置做了以下实验。将轻弹簧竖直悬挂,刻度尺上端固定,并与弹簧平行,记录弹簧原长位置。兴趣小组分成甲、乙两组进行,甲组同学将钩码挂上弹簧后,用手托着钩码使其由弹簧原长位置缓慢下降,直到手离开钩码达到平衡时测出弹簧的伸长量x,他们认为此时弹簧的弹性势能就等于;乙组同学将钩码挂上弹簧后,由静止开始释放,并记录钩码达到的最低位置,测出弹簧伸长量,他们认为此时弹簧的弹性势能就等于。改变钩码个数,重复以上步骤,记录数据如下表:
(1)甲、乙两组方案中,哪一组的方案是合理的____ (选填“甲”或“乙”)。另一组不合理的方案中,实际钩码重力势能的减少量要____ 弹簧弹性势能的增加量(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2)分析题中所给数据,若弹簧的劲度系数为k,则弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系为____ 。
m | 2m | 3m | 4m | 5m | 6m | |
0.40 | 0.80 | 1.20 | 1.61 | 2.01 | 2.42 | |
0.80 | 1.60 | 2.40 | 3.23 | 4.01 | 4.83 |
(2)分析题中所给数据,若弹簧的劲度系数为k,则弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系为
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4 . 在“验证机械能守恒定律”的实验中:
(1)下列实验器材中,必须选取的器材有( )
(2)释放纸带前,手捏纸带的方式正确的是( )
(3)如图所示是实验过程中打出的一条纸带,“0”点为打点计时器打下的第一个点,已知重物的质量为m=200g,当地重力加速度g=9.8m/s2。计算打点“4”时的动能Ek=___________ J(结果保留3位小数)。比较“0”点到“4”点过程重力势能的减少量和点“4”的动能Ek,___________ Ek(填“>”“<”或“=”),可能的原因是___________ 。
(1)下列实验器材中,必须选取的器材有( )
A. | B. |
C. | D. |
(2)释放纸带前,手捏纸带的方式正确的是( )
A. | B. |
C. | D. |
(3)如图所示是实验过程中打出的一条纸带,“0”点为打点计时器打下的第一个点,已知重物的质量为m=200g,当地重力加速度g=9.8m/s2。计算打点“4”时的动能Ek=
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5 . “验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、打点计时器外还必须使用的器材是__________ 。
A.刻度尺
B.秒表
C.干电池若干
该实验所用的重物应该选取图中的__________ 。__________ J。(计算结果保留三位有效数字)
(3)小邹同学根据正确的实验操作得到多组数据,画出了如图丁所示的图像,根据图像求出当地重力加速度g,以下表达式正确的是 。
A.刻度尺
B.秒表
C.干电池若干
该实验所用的重物应该选取图中的
A. B. C. D.
(2)小邓同学按照正确操作选的纸带如图丙所示,其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点,打点频率为50Hz,该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位:cm),重物的质量为m=0.2kg,根据以上数据,当打点计时器打下B点时,重物的动能为(3)小邹同学根据正确的实验操作得到多组数据,画出了如图丁所示的图像,根据图像求出当地重力加速度g,以下表达式正确的是 。
A. | B. | C. | D. |
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6 . 某实验小组用如图1所示装置做“验证机械能守恒定律”实验。(1)除图1中器材外,还需在图2中选取的器材是______ (填字母)。
(2)图3是经规范操作得到的一条纸带。O点为起始点,在纸带上选取连续打出的点A、B、C、D、E、F,则下列数据处理方法可行的是______。
(2)图3是经规范操作得到的一条纸带。O点为起始点,在纸带上选取连续打出的点A、B、C、D、E、F,则下列数据处理方法可行的是______。
A.测出B点瞬时速度及BF间距,计算得。同理得出。若相等,则可验证机械能守恒 |
B.读取O、A间的时间,利用得A点瞬时速度,测出OA间距。若A、B、C、D、E、F各点均满足,则可验证机械能守恒 |
C.测出 B、C、D、E点瞬时速度。以A点时刻为计时起点,绘制图像。若图线过原点,则可验证机械能守恒 |
D.测出 B、C、D、E点瞬时速度,及四点到O点的距离h,绘制图像。若图线斜率略小于2g,则可验证机械能守恒 |
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7 . 如图所示是利用气垫导轨做“验证机械能守恒定律”实验的装置。(1)若气垫导轨水平放置,测出遮光条宽度d、两光电门间距l、遮光条依次通过两光电门的遮光时间和,以及滑块和遮光条总质量M,托盘和砝码总质量m,重力加速度为g。当满足关系式______ 时,可验证机械能守恒。
(2)实验中,气垫导轨是否必须水平放置:______ (选填“是”或“否”),是否需要满足:______ (选填“是”或“否”)。
(2)实验中,气垫导轨是否必须水平放置:
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8 . 甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验:
(1)图中A、B、C、D、E是部分实验器材,甲同学需选用的器材有__________
(3)甲同学实验时,质量m=1kg的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,O为计时器打下的第一个点,相邻计数点时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2。(结果保留2位有效数字);
①打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=_________ m/s。
②从点O到打下计数点B的过程中,物体重力势能的减小量________ J。
③若甲同学选取了包含O点在内的某个过程,发现重物动能的增加量略大于重力势能的减小量,造成这一结果的原因可能是________
A.重物质量过大 B.重物质量测量错误 C.先释放纸带,后接通电源 D.空气阻力的影响
(4)重锤在下落的过程中,如果所受阻力均忽略不计,h代表下落的距离,v代表物体速率,Ek且代表动能,Ep代表势能,E代表机械能,以地面为参考面,下列图像可能正确的是( )
(1)图中A、B、C、D、E是部分实验器材,甲同学需选用的器材有
A. B. C. D. E.
(2)关于本实验,下列说法正确的是( )A.应选择质量大、体积小的重物进行实验 |
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 |
D.为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v,需要先测量该点到O点的距离h,再根据公式计算,其中g应取当地的重力加速度 |
①打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=
②从点O到打下计数点B的过程中,物体重力势能的减小量
③若甲同学选取了包含O点在内的某个过程,发现重物动能的增加量略大于重力势能的减小量,造成这一结果的原因可能是
A.重物质量过大 B.重物质量测量错误 C.先释放纸带,后接通电源 D.空气阻力的影响
(4)重锤在下落的过程中,如果所受阻力均忽略不计,h代表下落的距离,v代表物体速率,Ek且代表动能,Ep代表势能,E代表机械能,以地面为参考面,下列图像可能正确的是( )
A. | B. | C. | D. |
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9 . 在“验证机械能守恒定律”的实验中,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。
(1)不同学生在实验操作过程中出现如图所示的四种情况,其中操作正确的是______ 。(2)实验中,按照正确的操作得到如图所示的一条纸带。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(纸带上第一个点)的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m,从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能减少量______ ,动能变化量______ 。(3)如果计算结果显示重力势能变化量绝对值小于动能变化量,可能的原因是______。
(1)不同学生在实验操作过程中出现如图所示的四种情况,其中操作正确的是
A.纸带受到阻力较大 | B.先接通电源后释放纸带 |
C.先释放纸带后接通电源 | D.阻力与重力之比很小 |
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10 . 某同学用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验,所用计时器为电火花打点计时器,重锤质量为500g,部分实验步骤如下:(1)按照正确的操作选得如图乙所示的纸带,其中O是重锤刚释放时所打的点,测得连续打下的五个点A、B、C、D、E到O点的距离h值如图乙所示。已知交流电源频率为50Hz,当地重力加速度为9.80m/s2。在打O点到C点的这段时间内,重锤动能的增加量__________ J,重力势能的减少量__________ J(结果均保留三位有效数字)。
(2)该同学进一步求出纸带上其他点的速度大小v,然后作出相应的图像,画出的图线是一条通过坐标原点的直线。该同学认为:只要图线通过坐标原点,就可以判定重锤下落过程机械能守恒,该同学的分析__________ (选填“合理”或“不合理”)。
(2)该同学进一步求出纸带上其他点的速度大小v,然后作出相应的图像,画出的图线是一条通过坐标原点的直线。该同学认为:只要图线通过坐标原点,就可以判定重锤下落过程机械能守恒,该同学的分析
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