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如图为验证机械能守恒定律的实验打下的纸带,纸带上的点都是连续打下的点.已知打点计时器所用交流电源周期为T,重力加速度为g.量得1、2、3各点到起点O的长度是:h1,h2,h3.已知重锤质量为m,从起点O到2点重锤重力势能减少量为______,动能增加量为______.事实上重锤重力势能的减少量与动能的增加量不会严格相等,主要误差原因是______.(写出一条即可)
利用匀变速直线运动的推论
v2=
x13
2t
=
h3-h1
2T

重物由0点运动到2点时,重物的重力势能的减少量△Ep=mgh2
Ek2=
1
2
mv22
=
1
2
m(
h3-h1
2T
)
2

(3)事实上重锤重力势能的减少量与动能的增加量不会严格相等,原因是纸带与打点计时器间有摩擦阻力,或存在空气阻力,机械能损失.
故答案为:mgh2
1
2
m(
h3-h1
2T
)2
;纸带与打点计时器间有摩擦阻力.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

下列运动物体,机械能守恒的有(  )
A.物体沿斜面匀速下滑
B.物体做自由落体运动
C.跳伞运动员在空中匀速下落
D.沿光滑曲面自由下滑的木块

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

在验证机械能守恒定律的实验中,下列说法正确的是 (  )
A.要用天平称重锤质量
B.选用质量大的重锤可减少实验误差
C.实验结果总是动能增加略小于重力势能的减少
D.实验结果总是动能增加略大于重力势能的减少.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

用如图装置可验证机械能守恒定律.轻绳两端系着质量相等的物块A、B,物块B上放置一金属片C.铁架台上固定一金属圆环,圆环处在物块B正下方.系统静止时,金属片C与圆环间的高度差为h.由此释放,系统开始运动,当物块B穿过圆环后,金属片C被搁置在圆环上.两光电门固定在铁架台P1、P2处,通过数字计时器可测出物块B通过P1、P2这段时间.A、B均可视作质点,重力加速度g已知.
(1)若测得P1、P2之间的距离为d,物块B通过这段距离的时间为t,则物块B刚穿过圆环后的速度v=______;
(2)若物块A、B的质量均为M表示,金属片C的质量用m表示,该实验中验证了
1
2
(2M+m)v2=______成立,即可验证机械能守恒定律;
(3)本实验中的测量仪器除了天平、光电门、数字计时器外,还需要______;
(4)改变物块B的初始位置,使物块B由不同的高度落下穿过圆环,记录各次高度差h以及物块B通过P1、P2这段距离的时间为t,以h为纵轴,以
1
t2
为横轴,通过描点作出的图线是一条过原点的直线,该直线的斜率k=______(用m、M、d表示).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

某学生利用“验证机械能守恒定律”的实验装置来测量一个质量m=50g的钩码下落时的加速度值,该学生将钩码固定在纸带下端,让纸带穿过打点计时器,实验装置如图a所示.①以下是该同学正确的实验操作和计算过程,请完成下面部分实验步骤的有关内容
A、按实验装置图安装器件
B、将打点计时器接到______(填直流或交流)电源上
C、先______,再______,然后______.
D、取下纸带,取其中的一段标出计数点如图b所示,测出相邻计数点间的距离分别为S1=2.60cm,S2=4.14cm,S3=5.69cm,S4=7.22cm,S5=8.75cm,S6=10.29cm
已知打点计时器的打点频率是f=50Hz,则计算钩码下落加速度的表达式为a=______,代入数值,可得加速度a=______m/s2(计算结果保留三位有效数字).
②该同学从实验结果发现,钩码下落时的加速度比实际的重力加速度小.为了有效地缩小这个实验测得的加速度与实际的重力加速度之差,请你提出一个有效的改进方法:______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

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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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

(1)用落体法验证机械能守恒定律的实验中,
①运用公式
1
2
mv2=mgh对实验条件的要求是______,为此,所选择的纸带第1、2点间的距离应接近______.
②下列说法正确的是______
A、要用天平称重锤质量
B、选用质量大的重锤可减少实验误差
C、实验结果总是动能增加略小于重力势能的减少
D、实验结果总是功能增加略大于重力势能的减少
(2)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2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
①打点计时器打下记数点B时,物体的速度VB=______.(结果保留三位有效数字)
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=______.(结果均保留两位有效数字)
③在实验操作规范,数据测量及数据处理很准确的前提下,该实验求得的△EP也一定略大于△EK,这是实验存在系统误差的必然结果,试分析该系统误差产生的主要原因______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

(1)下列有关高中物理实验的描述中,正确的是:______.
A、在“验证力的平行四边形定则”的实验中,拉橡皮筋的细绳要稍长,并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行,同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上
B、在“研究平抛物体的运动”的实验中,必须要用秒表测出平抛物体的运动时间
C、在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,弹簧必须水平使用,以克服弹簧所受重力对实验的影响
D、在测量电动势和内阻的实验中,最好使用新电池.
(2)在用自由落体法“验证机械能守恒”的实验中:
(a)甲同学上交的实验报告中,显示重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能,则出现这一问题的可能原因是______
A.重锤的质量测量错误
B.用公式vt=gt计算各点的速度
C.直流电源的电压太小
D.重锤下落时受到的阻力过大
(b)乙同学实验所用重锤的质量m=1.0kg,打点记时器的频率为50Hz,打下的纸带如图所示(图中的数据为从起点O到该点的距离),则在打B点时,重锤的动能EkB=______J,从开始下落到打B点时,重锤的重力势能减小量是______J(g=9.8m/s2,结果取两位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,水平面上有两根相距0.5m的足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为R="3.0Ω" 的定值电阻,导体棒ab长l=0.5m,质量m=1kg,其电阻为r=1.0Ω,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.4T.现使ab 以v0="10m/s" 的速度向右做匀速运动.

(1)使a、b棒向右匀速的拉力F为多少?
(2)若撤掉拉力F,当导体棒速度v=5m/s 时,试求导体棒的加速度大小为多少?
(3)试求从撤掉拉力F后,直至导体棒ab停止的过程中,在电阻R上消耗的焦耳热。

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