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题目
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如图是在验证机械能守恒定律的实验中,接在50Hz交流电的打点计时器打出的纸带.重物做自由落体运动.图中所标出的数据是各点到O点的长度.(取g=9.8m/s2)则质量m=1kg的重物,下落距B点的对应位置(以打点计时器打出的第一个点O为参考点)的速度vB=______,动能EkB=______,重力势能减少mghOB=______.
答案
自由落体运动,平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故:
vB=
0.0706-0.0314
2×0.02
m/s=0.98m/s

动能EkB=
1
2
m
v2B
=
1
2
×1×0.982≈0.48J

重力势能减少mghOB=1×9.8×0.0490≈0.48J;
故答案为:0.98m/s,0.48J,0.48J.
核心考点
试题【如图是在验证机械能守恒定律的实验中,接在50Hz交流电的打点计时器打出的纸带.重物做自由落体运动.图中所标出的数据是各点到O点的长度.(取g=9.8m/s2)则】;主要考察你对机械能守恒定律等知识点的理解。[详细]
举一反三
有一位同学,根据上题(47题)纸带中的数据,求出纸带中B、D点的速度vB、vD和该点的速度算出的动能分别为EkB=
1
2
m
υ2B
EkD=
1
2
m
υ2D
,又分别用mghOB、mghOD、mghOE(hOB、hOD、hOE分别为O点到B、D、E点的距离)表示B、D、E点的重力势能(以O点为零势能),想验证B、D、E点的对应位置的机械能守恒,即
1
2
m
υ2B
+mghOB=
1
2
m
υ2D
+mghOD=mghOE
.这样求法对吗?______(填“对”或“不对”).
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某探究小组利用如图所示装置探究平抛运动中机械能是否守恒.在斜槽轨道的末端安装一个光电门B,调节激光束与球心等高,斜槽末端水平.地面上依次铺有白纸、复写纸,让小球从斜槽上固定位置A点无初速释放,通过光电门后落在地面的复写纸上,在白纸上留下打击印.重复实验多次,测得小球通过光电门的平均时间为2.50ms(毫秒).当地重力加速度为9.8m/s2
(1)小球直径为0.50cm,由此可知小球通过光电门的速度vB=______m/s;
(2)实验测得轨道离地面的高度h=0.441m,小球的平均落点P到轨道末端正下方O点的距离x=0.591m,则由平抛运动规律解得小球平抛的初速度v0=______m/s;
(3)在误差允许范围内,实验结果满足小球通过光电门的速度vB与由平抛运动规律求解的平抛初速度v0满足______关系,就可以认为平抛运动过程中机械能是守恒的.
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(1)图(a)为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图,现有的器材为:铁架台、电磁打点计时器、纸带、复写纸、直尺、带铁夹的重物.为完成本实验,除了所给的器材,还需要4~6V______电源(填直流或交流)
(2)在实验中,已知电磁打点计时器工作周期T=0.02S,自由下落的重物质量m=2kg,如图(b)所示为某同学实验后选出的一条理想的纸带,O点是打出的第一个点,A、B、C是在纸带上取出的三个计数点,AB、BC间各有一个点未画出.经测得A、B、C三点到O点的距离分别为:S1=12.9cm,S2=20.5cm,S3=28.9cm,g=10m/s2,完成以下问题:(计算结果均保留两位有效数字)
①纸带的______端与重锤连接(填左或右).
②打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=______m/s.
③从起点O到打下计数点B的过程中,重力势能的减少量△EP=______J,此过程中物体动能的增量△EK=______J.
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利用“验证机械能守恒定律”的实验装置也可以测量重物运动的速度和加速度,如图是质量为m的重物自由下落过程中打点计时器在纸带上打出的一系列点,选取一条符合实验要求的纸带,O为纸带下落的起始点,A、B、C为纸带上选取的三个连续点.已知打点计时器的打点时间间隔T=0.02s,那么
(l)纸带上的B点对应的重物下落的速度为______m/s;
(2)利用这条纸带上的测量数据也可测出纸带下落过程中加速度为______m/s2
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用如图甲实验装置验证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: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乙所示.已知
m1=50g、m2=150g,则(g取10m/s2,结果保留两位有效数字)
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图所示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到直流电源上;
C.先释放m2,再接通电源打出一条纸带;
D.测量纸带上某些点间的距离;
E.根据测量的结果,分别计算系统减少的重力势能和增加的动能.
其中操作不当的步骤是______(填选项对应的字母).
(2)在打点0~5过程中系统动能的增量△Ek=______J,系统势能的减少量△Ep=0.60J,由此得出的结论是______;
(3)若某同学作出
1
2
v2-h图象,可以计算当地重力加速度g,请写出计算g的表达式______.(用字母表示)
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