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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).
(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
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

下列物体在运动过程中,机械能守恒的有(  )
A.沿粗糙斜面下滑的物体
B.沿光滑斜面自由下滑的物体
C.从树上下落的树叶
D.在真空管中自由下落的羽毛

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

物体在离地面h高处由静止开始自由下落,设地面为重力势能零势能参考面,不计空气阻力,则当物体的动能与重力势能相等时物体的速度大小为(  )
A.
2gh
B.
gh
C.
gh
2
D.
gh
2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

用如图甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.如图乙给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示.已知
m1=50g、m2=150g,则(g取10m/s2,结果保留两位有效数字)
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图所示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到直流电源上;
C.先释放m2,再接通电源打出一条纸带;
D.测量纸带上某些点间的距离;
E.根据测量的结果,分别计算系统减少的重力势能和增加的动能.
其中操作不当的步骤是______(填选项对应的字母).
(2)在打点0~5过程中系统动能的增量△Ek=______J,系统势能的减少量△Ep=0.60J,由此得出的结论是______;
(3)若某同学作出
1
2
v2-h图象,可以计算当地重力加速度g,请写出计算g的表达式______.(用字母表示)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

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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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中
(1)下面叙述正确的是______
A.应该用天平称出物体的质量
B.应该选用点迹清晰,特别是第一点没有拉成长条的纸带
C.操作时应在接通电源的同时放开纸带
D.打点计时器应接在电压为4~6V的直流电源上
(2)实验桌上有下列器材可供选用:铁架台、电磁打点计时器、复写纸、纸带、秒表、低压交流电源(带开关)、导线、天平、刻度尺.其中不必要的器材有______,缺少的器材有______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

某同学做“验证机械能守恒定律”的实验时,打下的一条纸带如图所示,第四个点、第七个点、第十个点分别与第一个点0(测量起点)间的距离为hA=1.75cm,hB=7.00cm,hC=15.7cm,交流电的周期是0.02s,当地的重力加速度g=9.8m/s2,由公式vB=
hC-hA
6T
可得υB=______m/s,若用关系式υB=g?tn,可得υB′=______m/s,经计算可知,υB______(选填“>”、“<”或“=”)υB′;△EK=
1
2
mvB2与△EP=mghB相比较,△Ek______(选填“>”、“<”或“=”)△EP.(结果保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

某同学用如图(1)所示装置测重力加速度g,所用交流电频率为50Hz.在所选纸带上取某点为0计数点,以后每隔2个点取一个计数点,用毫米刻度尺测量的数据(单位:mm)如图(2)所示.若相邻两计数点时间间隔
为T,计算结果取三位有效数字.则:
①计数点“5”的速度为______m/s.
②该同学用Xn-Xn-3=3aT2求出的重力加速度g=______m/s2
③测出的重力加速度g比实际数值偏小的原因是______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

使用质量为m的重锤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______端与重物相连.设打点计时器的打点周期为T,且O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______.

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