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题目
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在《验证机械能守恒定律》实验中,两实验小组同学分别采用了如图甲和乙所示的装置,采用两种不同的实验方案进行实验.

①在甲图中,下落物体应选择密度______(选填“大”或“小”)的重物;在乙图中,两个重物的质量关系是m1______m2(选填“>”、“=”或“<”);
②采用图乙的方案进行实验,除图中的器材外,还需要的实验器材有交流电源、刻度尺和______;
③某次实验所打纸带如图丙所示,O为第一个点,A、B、C、D点到O点的距离已标出,打点时间间隔为0.02s,则记录C点时,重物速度vC=______m/s(保留三位的效数字).
④比较两种实验方案,你认为______更合理,理由是______.
答案
(1)为了减小实验的误差,甲图中的重物应选择质量大,体积小的重物,即密度大的重物.
乙图是验证系统机械能是否守恒,m1向下运动,m2向上运动,所以m1>m2
(2)验证系统机械能是否守恒,即验证系统动能的增加量和系统重力势能的减小量是否相等,动能的增加量为△Ek=
1
2
(m1+m2)v2
重力势能的减小量为△EP=(m1-m2)gh.
可知需要测量两个重物的质量,所以实验器材还需要天平.
(3)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小.
vC=
xBD
2T
=
0.049-0.0178
2×0.02
m/s=0.780m/s
(4)甲方案更合理,因为在乙图中受到细绳和滑轮之间的摩擦力的影响.
故答案为:(1)大,>
(2)天平
(3)0.780
(4)甲,乙图中受到细绳和滑轮之间的摩擦力的影响.
核心考点
试题【在《验证机械能守恒定律》实验中,两实验小组同学分别采用了如图甲和乙所示的装置,采用两种不同的实验方案进行实验.①在甲图中,下落物体应选择密度______(选填“】;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
如图甲是某同学验证《机械能守恒定律》的实验及打出的一条纸带的一部分:

(1)打出的纸带如图乙所示,实验时纸带的______端应和重物相连接.(选填“左”或“右”)
(2)在实验中,该同学发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能,造成这种现象的原因是______
A.选用的重锤质量过大B.选用的重锤质量过小
C.空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力
D.实验时操作不够细,实验数据测量不准确
(3)已知打点计时器的周期为0.02s,当地的重力加速度为g=9.8m/s2,图中数字为各点距起点O的距离,设重锤为m=0.1kg,当打点到B时,重锤的重力势能减少了0.191J,动能增加了0.190J,据此可以得出的结论是:______.
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在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为m=1.00kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示.O为第一个点,A、B、C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0.02s打一个点,当地的重力加速度为g=9.80m/s2,那么:

(1)根据图上所得的数据,应取图中O点到______点来验证机械能守恒定律;
(2)从O点到(1)问中所取的点,重物重力势能的减少量△Ep=______J,动能增加量△Ek=______J(结果取三位有效数字);
(3)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离,根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h,则以
v2
2
为纵轴,以h为横轴画出的图象是图中的______.

(4)实验中对于使用打点计时器,下面说法正确的是:______
A.应先释放纸带后接通电源
B.应先接通电源后释放纸带
C.打点计时器使用的电源为直流电源
D.打点计时器使用的电源为交流电源.
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下面两个实验中都使用了打点计时器:
(1)在利用打点计时器验证自由下落物体的机械能守恒的实验中,设在打O点时释放物体,打点计时器打A点时物体速度为v,OA之间的距离为h,一同学在实验报告中称,他测得v=2.38m/s,h=28.76cm,据此可得:
1
2
v2=2.832m2/s2
,gh=2.818m2/s2,在误差允许的范围内两者相等.但老师认为数据失实,其理由是______.
(2)某兴趣小组为测定一遥控电动小车的额定功率,进行如下实验:
①用天平测出电动小车的质量为1.0Kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如下图所示安装;

③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);
④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设在整个过程中小车所受的阻力恒定).
在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如下图乙所示.请你分析纸带数据,回答下面两个问题:
(1)电动小车的最大速度为______m/s,(2)该电动小车的额定功率为______W.
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如图是某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时打出的纸带,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起点O的距离为s0,点A、C间的距离为s1,点C、E间的距离为s2,已知打点计时器的打点周期为T,自由下落的重锤质量为m,重力加速度为g,请完成以下问题:

(1)打点计时器打下点C时,物体的速度vc=______.
(2)从起点O到打下点C的过程中,重力势能的减少量△EP=______,此过程中物体动能的增加量△EK=______.
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在“探究动能与重力势能的转化和守恒”的实验中采用重物自由下落的方法:
(1)实验供选择的重物有以下四个,应选择______.
A.质量为100g的木球B.质量为10g的砝码
C.质量为200g的钩码D.质量为10g的塑料球
(2)实验中______(填需要或不需要)用天平测量重物的质量m.开始打点计时的时候,关于接通电源和松开纸带的顺序,应该是先______.
(3)使用质量为m的重物和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,在选定的纸带上依次取计数点如图所示,纸带上所打的点记录了物体在不同时刻的位置,那么纸带的______端(填左或右)与重物相连.设相邻计数点的时间间隔为T,且0为打下的第一个点.当打点计时器打点“3”时,物体的动能表达式为______.(用题目所给的符号来表示)
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