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题目
题型:不详难度:来源:
在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量为m=1.00kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点.如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带,O为打点计时器打出的第一个点,点A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出).已知打点计时器每隔0.02s打一次点,当地的重力加速度为g=9.8m/s2.那么
(1)纸带的______端(选填“左”或“右”)与重物相连;
(2)根据下图上所得的数据,应取图中O点和______点来验证机械能守恒定律;
(3)从O点到所取点,重物重力势能减少量△Ep=______J,动能增加量△Ek=______J(结果取3位有效数字).
答案
(1)重物下落时做匀加速运动,故纸带上的点应越来越远,故应该是左端连接重物.
(2)验证机械能守恒时,我们验证的是减少的重力势能△Ep=mgh和增加的动能△Ek=
1
2
mv2
之间的关系,所以我们要选择能够测h和v的数据.故选B点.
(3)减少的重力势能△Ep=mgh=1×9.8×19.2×10-2=1.88J
vB=
xAC
2T
=
(23.28-15.55)×10-2
2×0.02
=1.9325m/s
所以:增加的动能△Ek=
1
2
mv2
=
1
2
×9.8×1.93252
=1.84J
故答案为:(1)左;(2)B;(3)1.88;1.84
核心考点
试题【在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量为m=1.00kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点.如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带,O为打点】;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
如图1是“验证机械能守恒定律”的实验装置.

(1)除图中器材外,下列两项器材实验中必须使用的是______(填选项前的字母);
A.秒表B.刻度尺
(2)在安装实验装置时应使打点计时器的两个限位孔处于______(填选项前的字母);
A.同一水平面内B.同一竖直平面内
(3)图2是某同学在实验中选择的一条较为理想纸带中的一段,其中所打的点分别为A、B、C、D、E,则在这段纸带下落过程中先打的点是______(填“A”或“E”).
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如图1为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带,带铁夹的重锤.回答下列问题:
①为完成此实验,除了所给的器材外,还需要的器材有______(填正确选项前的字母)
A.毫米刻度尺B.机械秒表
C.4~6V的直流电源 D.4~6V的交流电源
②下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器材
B.将打点计时器接到电源的“交流输出”上
C.放开纸带后,接通电源,使计时器在纸带上打出点迹
D.测量纸带上所选计数点间的距离
E.根据测量的结果验证重锤下降过程中机械能是否守恒
以上操作一定有误的一个步骤是______(填正确选项前的字母)
③根据打出的纸带,可以间接测出计时器打下某点时所对应的纸带速度大小,选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E,测出各点之间的距离如图2所示.所使用交流电的频率为f,则计算打下点C时纸带的速度v=______(用x1、x2、x3、x4及f表示)
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在验证机械能守恒定律的实验中,按要求组装好仪器,让质量m=1kg的重物自由下落做匀加速直线运动,并在纸带上打出了一系列的点,如图所示.O为打下的第一个点,A、B、C三个相邻计数点之间的时间间隔为0.04s,则打点计时器打下计数点B时重物速度为vB=______m/s,从打下点O到打下计数点B的过程中重物重力势能的减少量为△EP=______J(取g=9.8m/s2),此过程动能的增加量为△EK=______J.
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气垫导轨可以在导轨和滑块之间形成一薄层空气膜,使滑块和导轨间的摩擦几乎为零,因此可以利用气垫导轨装置来验证机械能守恒定律.
(1)如图所示,做实验时,将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器(图中未画出),可读出遮光条通过光电门的时间为△t,用游标卡尺测得遮光条宽度为d,用刻度尺测得释放位置到光电门中心的距离为x,气垫导轨总长为L,其最右端离桌面的高度为h,滑块和遮光条总质量为M,已知重力加速度为g,这一过程中滑块减少的重力势能表达式为______,滑块获得的动能表达式为______;(以上表达式均用已知字母表示)
(2)某实验小组在一次实验后,通过数据发现,滑块获得的动能略大于其减少的重力势能,可能的原因是______.
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在“验证机械能守恒定律”的实验中,某同学的纸带上最初两点相距2mm,他根据数据测得某点v=2.36m/s,距起点h=28.76cm.据此可得:
v2
2
=2.785m2/s2,gh=2.718m2/s2,从而说明:在误差范围内两者相等,验证了重锤自由下落过程机械能守恒定律.老师批阅:“此数据有误,验证失败!”其理由是______.若数据错误的原因是因为交流电的频率引起的,那么交流电实际频率偏______(填“大”或“小”).
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