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验证机械能守恒定律的实验中:质量m=1kg的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图所示(相邻记数点时间间隔为0.02s),长度单位cm,那么打点计时器打下记数点B时,物体的速度vB=______m/s;从起点O到打下记数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=______J,此过程中物体动能的增加量△Ek=______J(g取9.8m/s2,所有结果保留两位有效数字.);通过计算,数值上△Ep______△Ek(填“>”“=”或“<”),这是因为______;最后得出实验的结论是
______.
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=
xAC
2T
=
(7.06-3.14)×10-2
2×0.02
=0.98m/s
△Ep=mgh=1×10×5.01×10-2=0.49J
△Ek=
1
2
mvB2=
1
2
×1×0.982=0.48J,
通过计算可以看出△EP>△EK,这是因为纸带和重錘运动过程中受阻力,
最后得出实验的结论是:在实验误差允许的范围内机械能守恒.
故答案为:0.98m/s,0.49J,0.48J,>,纸带和重錘运动过程中受阻力;在实验误差允许的范围内机械能守恒.
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

原长为30cm的轻弹簧竖立于地面,下端与地面固定,质量为m=0.lkg的物体放到弹簧顶部,物体静止平衡时弹簧长为26cm.如果物体从距地面l30cm处自由下落到弹簧上,当物体压缩弹簧到距地面22cm时,不计空气阻力,取g=10m/s2,重物在地面时重力势能为零,则(  )
A.物块的动能为1J
B.物块的重力势能为1.08J
C.弹簧的弹性势能为0.08J
D.物块的动能与重力势能之和为2.16J

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

(1)图(a)为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图,现有的器材为:铁架台、电磁打点计时器、纸带、复写纸、直尺、带铁夹的重物.为完成本实验,除了所给的器材,还需要4~6V______电源(填直流或交流)
(2)在实验中,已知电磁打点计时器工作周期T=0.02S,自由下落的重物质量m=2kg,如图(b)所示为某同学实验后选出的一条理想的纸带,O点是打出的第一个点,A、B、C是在纸带上取出的三个计数点,AB、BC间各有一个点未画出.经测得A、B、C三点到O点的距离分别为:S1=12.9cm,S2=20.5cm,S3=28.9cm,g=10m/s2,完成以下问题:(计算结果均保留两位有效数字)
①纸带的______端与重锤连接(填左或右).
②打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=______m/s.
③从起点O到打下计数点B的过程中,重力势能的减少量△EP=______J,此过程中物体动能的增量△EK=______J.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图1所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力加速度.
(1)所需器材有:电火花打点计时器、纸带、墨粉纸盘、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需______(填字母代号)中的器材.
A.直流电源B.天平及砝码C.交流电源D.毫米刻度尺
(2)下列实验操作步骤正确的是______
A.实验所用的重物可用实心泡沫球
B.应调整打点计时器,使其两限位孔连线在竖直方向
C.实验时应先使重物靠近打点计时器再释放,释放后再接通电源
(3)实验中得到的一条纸带如图2所示,从比较清晰的点起,每2个打印点取一个点作为计数点,分别标明0,1,2,3,4.测得x1=30.0mm,x2=45.4mm,x3=60.8mm,x4=76.2mm,则物体在打下点2时的速度大小为______m/s.物体的加速度大小为______m/s2.该实验中测得的重力加速度偏小,其主要原因是______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

在用自由落体运动做“验证机械能守恒定律”实验中,用天平称得重物的质量为m=0.5kg,所用电源的频率为50Hz,某同学通过正确的实验操作得到了一条理想的纸带.纸带上打出的点如图所示(纸带上的O点是第一个打印点,A、B、C、D、E分别是每打两个点的时间作为计时单位取的记数点,图中数据单位为毫米),已知当地的重力加速度g=9.8m/s2.选择B点为初始点,D点为终点,则从打下B点到打下D点的过程中,重物的重力势能的减少量为△Ep=______J;重物动能的增加量为△Ek=______J;但实验中总存在△Ep______△Ek(填:小于、等于、大于).(取3位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

某同学利用自由落体运动进行验证机械能守恒定律的实验,正确完成实验操作后,得到一条点迹清晰的纸带,如图所示.在实验数据处理中,某同学选取纸带上打出的连续三个点A、B、C,分别测出三个点距起始点O的距离如图所示,已知打点计时器每隔0.02s打一个点,g取9.8m/s2
(1)若重物和夹子的总质量为1kg,那么在由O到B的过程中,动能增加量为______J,重力势能减少量为______J.(结果均保留2位有效数字)
(2)该同学在分析该实验误差时认为阻力的存在使得重物下落的加速度不再是重力加速度,于是他利用纸带求出重物下落的加速度为______m/s2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械守恒定律,实验装置如图甲所示,在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连.滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象.
(1)实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的△t1______△t2.(填“>”“=”或“<”)时,说明气垫导轨已经水平.
(2)遮光条宽度为d,滑块P用细线跨过定滑轮与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图象如图乙所示,若△t1、△t2、d和鈎码质量m已知,要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒,还应测出的物理量是______和______(写出物理量的名称及符号).
(3)若上述物理量间满足关系式______,则表明在上述过程中滑块和砝码组成的系统机械能守恒.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

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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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB和滑块CD,木板AB上表面粗糙.动摩擦因数为,滑块CD上表面是光滑的1/4圆弧,其始端D点切线水平且在木板AB上表面内,它们紧靠在一起,如图所示.一可视为质点的物块P,质量也为m,从木板AB的右端以初速度v0滑上木板AB,过B点时速度为v0/2,又滑上滑块CD,最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高点C处,求:

(1)物块滑到B处时木板的速度vAB
(2)木板的长度L;
(3)滑块CD圆弧的半径R.

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