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1 . 某实验小组利用图甲所示的装置,验证槽码和滑块(包括遮光条)组成的系统机械能守恒。将遮光条安装在滑块上,用天平测出遮光条和滑块的总质量M,槽码和挂钩的总质量m。实验时,将滑块系在绕过定滑轮悬挂有槽码的细线上,细线平行于气垫导轨,滑块由静止释放,数字计时器记录下遮光条通过光电门1和2的遮光时间分别为和,测出遮光条的宽度d.已知当地的重力加速度为g。(1)打开气泵,待气流稳定后调节气垫导轨,直至看到导轨上的滑块在短时间内保持静止或者匀速运动,该操作的目的是_____
(2)本实验中_____ (填“需要”或“不需要”)槽码和挂钩的总质量远小于遮光条和滑块的总质量;
(3)保持光电门1的位置不变,移动光电门2,并测出光电门1和光电门2之间的距离s,让滑块每次从相同的位置释放,多次实验,记录多组数据,作出随s变化的图像如图乙所示,若在误差允许的范围内,可以验证系统的机械能守恒,则该图线的斜率_____
(2)本实验中
(3)保持光电门1的位置不变,移动光电门2,并测出光电门1和光电门2之间的距离s,让滑块每次从相同的位置释放,多次实验,记录多组数据,作出随s变化的图像如图乙所示,若在误差允许的范围内,可以验证系统的机械能守恒,则该图线的斜率
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2 . 用如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。(1)关于本实验,下列说法正确的是_____(填字母代号)。
(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)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,重物的重力势能减少量_____ ,动能变化量_____ (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,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的示数为F。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.应选择密度大、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 |
(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)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,重物的重力势能减少量
(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,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的示数为F。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
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3 . 在验证机械能守恒定律的实验中,所用电源的频率为50Hz。某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测得各计数点到O点的距离,如图乙所示,图中O点是打点计时器打出的第一个点,A、B、C分别是每打两个点取出的计数点。重力加速度g取。(1)从下列选项中选出实验所必须的器材,其对应的字母为______。
(2)若重锤的质量为1.00kg,当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了______ J;此时重锤的动能比开始下落时增加了______ J。(结果均保留三位有效数字)
(3)一同学分析得出的实验结果是重锤重力势能的减少量小于动能的增加量。下列对造成该实验结果的原因分析正确的是______。
(4)测量从第一点到其余各点的下落高度h,并计算对应速度v,然后以为纵轴,以为横轴,根据实验数据作出图,如图像丙所示。若在误差允许的范围内图像是一条过原点且斜率为______的直线,则验证了机械能守恒定律。
A.电火花计时器(包括纸带) | B.重锤 |
C.天平 | D.秒表(或停表) |
(2)若重锤的质量为1.00kg,当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了
(3)一同学分析得出的实验结果是重锤重力势能的减少量小于动能的增加量。下列对造成该实验结果的原因分析正确的是______。
A.空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力 |
B.选用重锤的质量过大 |
C.交流电源的频率大于50Hz |
D.交流电源的频率小于50Hz |
(4)测量从第一点到其余各点的下落高度h,并计算对应速度v,然后以为纵轴,以为横轴,根据实验数据作出图,如图像丙所示。若在误差允许的范围内图像是一条过原点且斜率为______的直线,则验证了机械能守恒定律。
A.19.6 | B.9.80 | C.4.90 |
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4 . 如图所示,如图为在实验室中“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。让重物拉着纸带从高处由静止开始下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,通过对纸带上的点迹进行测量、分析即可验证机械能守恒定律。(1)实验中,先接通电源,再释放重物,得到下图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点,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,重物的重力势能减小量_______ ,动能增加量_______ 。(2)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是_______。
(3)该同学继续应用纸带上各点到起始点O的距离h,计算出相应点对应的速度v,以h为横轴、为纵轴作出了如图所示的图线,当地重力加速度为g,该图线的斜率应_______。(填写正确答案的选项符号)
A.利用公式计算重物速度 |
B.利用公式计算重物速度 |
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响 |
D.没有采用多次实验取平均值的方法 |
(3)该同学继续应用纸带上各点到起始点O的距离h,计算出相应点对应的速度v,以h为横轴、为纵轴作出了如图所示的图线,当地重力加速度为g,该图线的斜率应_______。(填写正确答案的选项符号)
A.略小于g | B.等于g | C.略小于 | D.等于 |
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5 . 用如图所示的实验装置做“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:(1)关于本实验,下列说法正确的是___________(填字母代号)。
(2)实验中,得到如图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(O点与下一点的间距接近2mm)的距离分别为hA、hB、hC。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ΔEp=___________ ,动能变化量ΔEk=___________ (用已知字母表示)。
(3)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 |
(2)实验中,得到如图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(O点与下一点的间距接近2mm)的距离分别为hA、hB、hC。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ΔEp=
(3)在误差允许范围内,当满足关系式
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6 . 某探究小组利用图示装置探究机械能守恒。将拉力传感器固定在天花板上,不可伸长的轻质细线一端连在拉力传感器上的O点,另一端系住可视为质点的钢球。钢球静止于最低点位置时拉力传感器示数为;现将钢球分别拉至不同高度由静止释放,小球释放前后细线一直处于伸直状态,如图甲所示。记下每次释放瞬间拉力传感器示数和每次释放后钢球第1次摆到最低点时拉力传感器示数。并作出图像如图乙所示,若小球第1次下摆过程中机械能守恒,则:(1)传感器示数______ N;(计算结果保留一位小数)
(2)若某次该钢球由静止释放时细线与竖直方向的夹角为θ、在最低点时传感器示数,则______ 。(计算结果保留两位有效数字)
(2)若某次该钢球由静止释放时细线与竖直方向的夹角为θ、在最低点时传感器示数,则
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7 . 某实验小组采用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。实验装置安装好后,用手提住纸带上端,之后让纸带由静止开始下落。
(1)关于下列实验操作,不必要或不正确的是______。
(2)某次实验中所用重物的质量。某同学选取了一条纸带,如图乙所示,0是打下的第一个点,1、2、3、4是连续打的点,根据纸带上的测量数据,从打下点0至打下点3的过程中,重物重力势能的减少量为______ J,动能增加量为______ J。(打点计时器频率为50Hz,取,结果均保留3位有效数字)
(3)若由于打点计时器的两限位孔不在同一竖直线上,这样会导致计算的动能增加量______ (填“<”“=”或“>”)重力势能减少量;其原因是______ 。
(1)关于下列实验操作,不必要或不正确的是______。
A.实验前先用天平测出重物和夹子的质量 |
B.为减小阻力,用电火花打点计时器比用电磁计时器好一些 |
C.在重物大小合适的情况下,选择木块比选择铁块好 |
D.用秒表测出重物下落的时间 |
E.释放纸带前应先接通电源 |
(3)若由于打点计时器的两限位孔不在同一竖直线上,这样会导致计算的动能增加量
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8 . 某实验小组用重物下落验证机械能守恒定律。
(1)下图是四位同学释放纸带瞬间的照片,你认为操作正确的是( )
(2)除上图中所示的装置之外,还必须使用的器材是( )
(3)选出一条清晰的纸带如图所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为计数点,用刻度尺测得,,,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg,取g=9.80m/s2、在OB段运动过程中,重物重力势能的减少量∆Ep=________ J;重物的动能增加量∆Ek=________ J(结果保留3位有效数字)。(4)甲同学多次实验,以重物的速度平方为纵轴,以重物下落的高度h为横轴,作出如图所示的图像,则当地的重力加速度g=________ m/s2。(结果保留3位有效数字)
(1)下图是四位同学释放纸带瞬间的照片,你认为操作正确的是( )
A. | B. | C. | D. |
(2)除上图中所示的装置之外,还必须使用的器材是( )
A.直流电源、天平(含砝码) |
B.直流电源、刻度尺 |
C.交流电源、天平(含砝码) |
D.交流电源、刻度尺 |
(3)选出一条清晰的纸带如图所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为计数点,用刻度尺测得,,,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg,取g=9.80m/s2、在OB段运动过程中,重物重力势能的减少量∆Ep=
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9 . 某同学设计了如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。左侧铁架台的横杆上固定一拉力传感器,将质量为m,直径为d的小球用不可伸长的细线悬挂在传感器上。右侧有两个竖直杆固定在底座上,杆上分别装有刻度尺和激光笔,激光笔保持水平。实验步骤如下:
①调整光电门计时器的位置,使小球自由静止在最低点时光电门发射的光正好照在小球的中心;
②借助激光束调节刻度尺的零刻线与小球底端相平;
③将激光笔向上移动到某位置,读出此时激光束与高度差h。把小球拉至该高度处并使细线处于伸直状态,开启光电门计时器,由静止释放小球,记录光电门的遮光时间t;
④多次改变激光笔的高度h,重复步骤③;
⑤作出随h的变化图像如图乙所示。
(1)小球从高h处摆到最低点过程中,光电门计时器记录小球经过光电门时的挡光时间t,小球经过最低点时的速度大小为______ ,小球重力势能的减少量为______ ,小球动能的增加量为______ 。(用题中所给物理量符号表示)
(2)当图中已知量t、h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。
(3)若仅从图像为一条过坐标原点的直线,判断小球下落过程中机械能守恒,你认为可以吗?请说出理由:____________ 。
①调整光电门计时器的位置,使小球自由静止在最低点时光电门发射的光正好照在小球的中心;
②借助激光束调节刻度尺的零刻线与小球底端相平;
③将激光笔向上移动到某位置,读出此时激光束与高度差h。把小球拉至该高度处并使细线处于伸直状态,开启光电门计时器,由静止释放小球,记录光电门的遮光时间t;
④多次改变激光笔的高度h,重复步骤③;
⑤作出随h的变化图像如图乙所示。
(1)小球从高h处摆到最低点过程中,光电门计时器记录小球经过光电门时的挡光时间t,小球经过最低点时的速度大小为
(2)当图中已知量t、h和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式:
(3)若仅从图像为一条过坐标原点的直线,判断小球下落过程中机械能守恒,你认为可以吗?请说出理由:
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10 . 学校物理兴趣小组验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示,电火花计时器打点的周期为T。(1)实验中得到的一条纸带如图乙所示,其中第3点未画出,则重锤运动的加速度大小为__________ ,纸带上第3点到第2点间的距离为__________ 。(均用、、T表示)
(2)张同学根据打出的纸带算出了电火花计时器打某点时重锤的瞬时速度,测出打出的第一个点与该点的距离h,以h为横坐标、为纵坐标建立坐标系,作出图像,从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确,重力加速度大小为g,则在误差允许的范围内,图线的“斜率”为__________ 。
(2)张同学根据打出的纸带算出了电火花计时器打某点时重锤的瞬时速度,测出打出的第一个点与该点的距离h,以h为横坐标、为纵坐标建立坐标系,作出图像,从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确,重力加速度大小为g,则在误差允许的范围内,图线的“斜率”为
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