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题目
题型:不详难度:来源:
某同学利用重物自由下落来“验证机械能守恒定律”的实验装置如图(甲)所示.
(1)请指出实验装置中存在的明显错误:______.
(2)进行实验时,为保证重锤下落时初速为零,应______(选填A或B).
A.先接通电源,再释放纸带
B.先释放纸带,再接通电源
(3)根据打出的纸带,选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图(乙)示.已测出点1、2、3、4到打出的第一个点O的距离分别为h1、h2、h3、h4,打点计时器的打点周期为T.若代入所测数据能满足表达式gh3=______,则可验证重锤下落过程机械能守恒(用题目中已测出的物理量表示).魔方格
答案
(1)打点计时器不能使用直流电源,应使用交流电源.
(2)当先接通电源后,纸带释放,打出纸带的初速度才能为零;
(3)3点的速度等于DF段的平均速度,所以v3=
h4-h2
2T
,则此处的动能为EK=
1
2
m
v23
=
m
8T2
(h4-h2)2

只有当gh3=
1
8T2
(h4-h2)2时,才可验证下落过程中,机械能是否守恒.
答案为:(1)打点计时器不能接“直流电源”(或打点计时器应接“交流电源”)
(2)A
(3)
1
8T2
(h4-h2)2
核心考点
试题【某同学利用重物自由下落来“验证机械能守恒定律”的实验装置如图(甲)所示.(1)请指出实验装置中存在的明显错误:______.(2)进行实验时,为保证重锤下落时初】;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
利用如图所甲示的装置“验证机械能守恒定律”
(1)电磁打点计时器应接______电源.(“低压交流”、“低压直流”或“220V交流”)
(2)实验部分步骤如下:
A.沿竖竖直方向固定好打点计时器,把纸带下端挂上重物,穿过打点计对器.
B.将纸带下端靠近打点计时器附近静止,先释放纸带,后接通电源,打点计时器在纸带上打下一系列的点.
C.关闭电源,取下纸带,测量.
以上A、B、C三步中,存在错误操作的一步是______填写步骤序号)
(3)图乙为用正确操作打出的一条纸带,用刻度尺测出OA、AC、CE之间的距离分别为S1、S2、S3.设打点计时器的频率为f,重物质量为m,当地重力加速度为g,则打C点时重物妁速度v=______.打点O到打点C的过程中重物增加的动能△EK=______,减少的重力势能△EP=______(用题中提供的符号表示)
(4)重物在下落过程中不可避免的受到阻力的作用,导致实验测得的△EK______△EP(诜填“大于”、“小于”或“等于”)

魔方格
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如图为某同学“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、天平.回答下列问题
(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有______.
(填入正确选项前的字母)
A.米尺
B.秒表
C.0~12V的直流电源
D.0~12V的交流电源
(2)该同学在实验中打出的一条纸带如图所示,其中A、B、C和D、E、F分别是在纸带上不同位置连续选取的3个打印点(其他点未标出).用刻度尺量出AC、BE、DF的距离分别为x1=3.84cm,x2=40.01cm,x3=11.80cm,重锤的质量m=0.5kg,电源的频率f=50Hz,重力加速度g取9.80m/s2.根据以上数据可知,重锤由B点运动到E点的过程中,重力势能减少了______J,动能增加了______J.(保留三位有效数字)

魔方格

(3)根据第(2)问的结果,可以得到的结论是:______
(4)实验中误差产生的原因有______.(至少写出一个原因)魔方格
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在“验证机械能守恒定律”的一次实验中,质量m=1kg的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,P为第一个点,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)如图所示.(相邻记数点时间间隔为0.02s),那么:
(1)纸带的______(用字母“P”或“C”表示)端与重物相连;
(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=______;
(3)从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=______,此过程中物体动能的增加量△Ek=______;(g取9.8m/s2)(结果保留2位有效数字)
(4)通过计算,数值上△EP______△Ek(填“<”、“>”或“=”),这是因为:______.魔方格
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在某次“验证机械能守恒定律”的实验中,质量为m kg的重锤自由下落,在纸带上打出一系列点,我们选择______的纸带进行数据处理.图中是一条已选出的纸带,已知相邻记数点的时间间隔为0.02s,打点时的起点是P.则打点计时器打下Q点时,重锤的速度vQ=______m/s、重锤的重力势能减小量△Ep=______J、此过程中重锤动能的增加量△Ek=______J(取g=10m/s2).

魔方格
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某同学利用图甲的实验装置来验证机械能守恒定律.
(1)该同学开始实验时情形如图甲所示,接通电源释放纸带.请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方:
a______;b______.
(2)实验中所用重物的质量m=1kg,经改正错误后,打出的纸带如图乙所示,O为重物由静止开始运动时打点计时器所打的第一个点,A、B、C、D为相邻的几个计数点,每两个相邻计数点的时间间隔为0.04s,测得OA=0.77cm、OB=3.07cm、OC=6.92cm、OD=12.30cm,查出当地的重力加速度g=9.80cm/s2,则重物在计时器打下B点时的动能EkB=______J;从开始下落到打下B点的过程中,重物的重力势能减少量△Ep=______J.(结果保留三位有效数字)
(3)据纸带算出相关个点的速度v,并量出下落的距离h,以
v2
2
为纵轴,以h为横轴画出的图象应是图丙中的______.由此可说明机械能是守恒的,图象的斜率代表的物理量是______.

魔方格
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