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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,在纸带上打出一系列的点,如图所示,(相邻计数点的时间间隔为0.02s),单位:cm,g=10m/s2.那么:
①纸带的
端与重物相连.(填“左”或“右”)
②从起点O到打下计数点B的过中,重力势能的减小量△EP=
0.501
0.501
,物体动能的增加量△E K=
0.480
0.480
. (取三位有效数字)
③通过计算,数值△EP 与△E K并不相等,这是因为
下落过程中受阻力
下落过程中受阻力
分析:纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度,从而求出动能.根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值.
解答:解:①从纸带上可以看出0点为打出来的第一个点,速度为0,重物自由下落,初速度为0,所以应该先打出0点,而与重物相连的纸带在下端,应该先打点.所以纸带的左端应与重物相连.
②重力势能减小量△Ep=mgh=9.8×0.0501J=0.501 J.
利用匀变速直线运动的推论
vB=
XAC
tAC
=0.98m/s
EkB=
1
2
mvB2=0.480  J.
③通过计算可知动能的增加量小于重力势能的减小量,其原因是物体在下落过程中克服摩擦阻力做功,导致重力势能没有完全转化为动能.
故答案为:①左;②△EP=0.501J、△EK=0.480J;③下落过程中受阻力
点评:运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题.
要注意单位的换算和有效数字的保留
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

下列有关高中物理实验的描述中,正确的是(  )

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电磁打点计时器是一种计时装置,请根据以下电磁打点计时器的相关实验回答下列问题:
在验证机械能守恒定律的实验中,质量
m=lkg的重锤自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图所示,相邻计数点的时间间隔为0.02s,长度单位为cm,当地的重力加速度g=9.80m/s2:那么:
①纸带的
端与重物相连(填“左”或“右”).
②从起点O到打下计数点B的过程中,重力势能的减小量为△EP=
0.47
0.47
J,物体动能的增加量AEk=
0.46
0.46
  J.(计算结果取两位有效数字)

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在“验证机械能守恒定律”的实验中,把质量为50g的钩码固定在纸带下端,让纸带穿过打点计时器,接通电源,松开纸带,让钩码自由下落,在纸带上打下一系列的点,用刻度尺测量起点O到各点的距离,并知道交流电源的频率为50Hz,空气阻力不可忽略.由上述数据,在此实验中可以做到
BC
BC

A.测出当地重力加速度的精确值         B.计算出纸带上某点对应的钩码的动能
C.计算钩码在下落过程中受到的合外力    D.准确地验证机械能守恒定律.

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科目:高中物理 来源: 题型:

在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示.
①纸带的
(选填:左、右)端与重物相连.
②选择纸带时,要求打出的第1、2两点间距约为2mm,其理由是重物的运动可视为
自由落体运动
自由落体运动
运动.
③打点计时器打下计数点B时,物体的速度VB=
0.98m/s
0.98m/s

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在“验证机械能守恒定律”实验中,
(1)电磁打点计时器与电源相接,图甲中接线正确的是
 
(填“A”或“B”);
(2)已知重锤质量为m,当地重力加速度为g,经正确操作后获得的一条纸带如图乙所示,x1、x2、x3…x7、x8为各个点迹的坐标,请写出从计数点C到计数点D两点间对应运动过程中重锤m的动能变化量的表达式
 
,势能变化量的表达式
 

(3)比较重锤m动能变化量和势能变化量会得出什么结果?产生的原因是什么?
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