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题目
题型:不详难度:来源:
在验证机械能守恒定律的实验中,质量 m=1kg的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,相邻记数点时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2.求:
(1)打点计时器打下记数点B时,物体的速度VB=______
(2)从点O到打下记数点B的过程中,物体重力势能的减小量△EP=______,动能的增加量△EK=______
但实验中总存在误差,其原因是______.(取3位有效数字)魔方格
答案
(1)中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小:
vB=
sAC
2T
=0.972m/s

故答案为:0.972m/s.
(2)物体重力势能减小量△EP=mgh=1×9.8×0.0486=0.476J
动能的增加量△Ek=
1
2
m
v2B
=0.473J
由于纸带通过时受到较大的阻力和重锤受到的空气阻力,重力势能有相当一部分转化给摩擦产生的内能,所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量.
故答案为:0.972m/s,0.476J,0.473,各种阻力做功,机械能转化为内能.
核心考点
试题【在验证机械能守恒定律的实验中,质量 m=1kg的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,相邻记数点时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/】;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
利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某小组同学对实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案.
A.用刻度尺测出物体下落高度h,用打点间隔数测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v.
B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=


2gh
计算出瞬时速度v.
C.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过h=
v2
2g
计算得出高度h
D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v.
(1)以上方案中只有一种正确,正确的是______.(填入相应的字母)
(2)在该实验中,有几个注意点,以下描述正确的是______.
A.为减小摩擦阻力,需要调整打点计时器的限位孔,使它在同一竖直线上
B.可以选用质量很大的重锤,先用手托住,等计时器通电后再释放重锤
C.只有选第1、第2两打点间隔约2mm的纸带才代表打第1点时的速度为零
D.实验结果如果正确合理,得到的动能增加量应略大于重力势能的减小量.魔方格
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某同学验证机械能守恒定律的实验步骤以及所测量的数据如下:
A.将打点(或电火花)计时器竖直安装在铁架台上
B.接通电源,再松开纸带,让重物自由下落
C.取下纸带,再换一条新纸带,重复以上实验步骤
D.将纸带固定在重物上,让纸带穿过打点计时器,用手提着纸带使重物静止
E.选取一条理想纸带(所选纸带如图所示),用刻度尺测出物体下落的高度OA、OB、OC、OD、OE(图中O点是计时器打出的第一点),并计算出相应的瞬时速度vA、vB、vC
F.分别计算出mvn2/2与mghn,在误差允许范围内,看是否相等

魔方格

请完成下列问题:
(1)上述实验步骤合理的顺序是______.
(2)质量为1kg的重锤从开始下落到打B点时,减少的重力势能EP为______;重锤下落到打B点时,增加的动能EK为______.
(3)通过计算,数值上△Ep______△Ek(填“略大于”“略小于”“等于”),这是因为______.
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在做“验证机械能守恒定律”实验时,下列测量工具不需要的是(  )
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A.刻度尺B.交流电源C.天平D.重锤
在验证机械能守恒定律的实验中,已知电源的频率为50Hz,g=10m/s2,测出所用重物的质量m=1.00kg,实验中得到一条点迹清晰的纸带,并把第一个点记作O(速度为零),另选纸带上连续的4个点A、B、C、D作为测量点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.78cm,根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量为______J,动能的增加量为______J(取3位有效数字).
在用落体法做“验证机械能守恒定律”实验时,下列实验操作中正确合理的是(  )
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A.电磁打点计时器应接10V以下直流电源
B.先将连在重物上的纸带穿过打点计时器,用手提着纸带,使重物静止在打点计时器下方,再接通电源
C.先放开纸带让重物下落,再接通打点计时器的电源
D.先取下固定在重物上的打好点的纸带,再切断打点计时器的电源