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如图所示的实验装置验证机械能守恒定律,实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的痕迹进行测量,即可验证机械能守恒定律

小题1:下面列举了该实验的几个操作步骤
A.按照图示的装置安装器材
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上
C.用天平测量出重锤的质量
D.先松手释放纸带,再接通电源打出纸带
E.选择合适的纸带,测量打出的纸带上某些点到第一点之间的距离
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少了重力势能是否等于增加的动能
上述操作中没有必要进行的或者操作错误的步骤是     (填入相应的字母)。
小题2:若实验中所用重锤质量m=1.00kg,打点纸带如下图所示:打点时间间隔为0.02s,从O点    开始下落起至C点,重锤的重力势能减小量是|△EP|=     J,重锤的动能增加量    J,实验结论是:在实验误差允许的范围内           。(g=9.8m/s2,O点为开始下落点,O点与A点间其他点未画出,给出的是A、B、C、D各点到O点的距离,结果取3位有效数字)

小题1:BCD
小题2:2.28   2.25  
:(1)B、应将打点计时器接到电源的交流输出端上,故B操作不恰当;
C、因为我们是比较mgh、mv2的大小关系,故m可约去比较,不需要用天平.故C没有必要;
D、开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后再释放重锤,让它带着纸带一同落下,如果先放开纸带让重锤下落,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差.故D操作不恰当;故选BCD.
(2)利用匀变速直线运动的推论得:vC=   EkC=mvC2=2.28J
重力势能减小量△Ep=mgOC=2.25J
误差允许范围内,机械能守恒定律。
点评:纸带问题的处理是力学实验中常见的问题,在实验中,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.要把运动和力结合起来,处理相关的问题.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题


小题1:若有一个10分度的游标卡尺的测量读数为1.13cm,由此可知此测量仪器游标上的第0、1、2、3、……条刻度线中的第     条刻度线与主尺上表示       mm处的刻度线对齐。

小题2:在研究匀变速直线运动的实验中,如图所示为某一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔为T=0.1s,则打下C点时小车的速度为        m/s,小车运动的加速度a=        m/s2(结果保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

验证机械能守恒定律, 可以利用平抛运动的闪光照片来验证,图甲是一小球做平抛运动的闪光照片的一部分,图中背景小方格的实物边长可以用游标卡尺测量,图乙是卡尺读数部分的示意图,由图乙可知小方格的边长是L=____________mm。如果相机的闪光频率为f,小球的质量为m,当地重力加速度g已知,那么小球在a→b→c→d的整个过程中减少的重力势能为       ,增加的动能为         (这两空用字母L、f、m、g表示),这样代入数据就可以验证平抛运动过程中的机械能守恒。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

某课外兴趣小组在研究“恒力做功和物体动能变化之间的关系”的实验中使用了如图所示的实验装置:

小题1:该小组同学实验时在安装正确,操作规范的前提下(已平衡摩擦力),用钩码的重力表示小车受到的合外力,为减小由此带来的系统误差,钩码的总质量m和小车的总质量M之间需满足的条件是:M       m。
小题2: 实验时,小车由静止开始释放,已知释放时钩码底端离地高度为H,现测出的物理量还有:小车由静止开始起发生的位移s(s<H)、小车发生位移s时的速度大小为v,钩码的总质量为m,小车的总质量为M,设重力加速度为g,则实际测量出的合外力的功mgs将         (选填“大于”、“小于”或“等于”)小车动能的变化。
小题3: 在上述实验中打点计时器使用的交流电频率为50Hz,实验中获得一条纸带,如图所示,其中两相邻计数点间有四个点未画出。则打A点时小车运动的速度vA=___________m/s,小车运动的加速度a=___________m/s2。(结果要求保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在“验证牛顿运动定律”的实验中,保持小车的质量不变,改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据在坐标纸上画出aF关系的点迹,如下图所示。经过分析,发现这些点迹存在一些问题,产生这些问题的主要原因可能是                                                                (    )
A.轨道与水平方向夹角太大
B.轨道保持了水平状态,没有平衡摩擦力
C.所挂钩码的总质量太大,造成上部点迹有向下弯曲趋势
D.所用小车的质量太大,造成上部点迹有向下弯曲趋势

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

下图是某同学用打点计时器研究小车做匀变速直线运动时得到的一条纸带. 图中ABCDE是按打点先后顺序依次选取的计数点,相邻计数点间的时间间隔T="0.1s." 由图中的数据可知小车的加速度为__________m/s2,计数点AC对应的时间间隔内小车的平均速度大小为_________ m/s。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

下面这根纸带是小车在光滑斜面从静止开始下落打出的纸带的一部分,其中每两个记数点之间还有四个点没有画出,每两个记数点之间的时间设为T,每两个记数点之间的距离已给出,由纸带所给的信息回答以下几个小题。(注:纸带长度单位为“cm”)

小题1:打下3这个记数点时小车的速度      m/s
小题2:小车运动加速度的表达式          (用X1,X2,X3,X4,X5,X6和T来表示)
小题3:小车运动的加速度       m/s2
小题4:打下o点时小车已运动了     s

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝时,测得的结果如下图左所示,则该金属丝的直径d=_______mm。另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度,测得的结果如下图右所示,则该工件的长度L=______cm。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在“共点力合成”的实验中,橡皮条一端固定于P点,另一端连接两个弹簧测力计,分别用F1和F2拉两个弹簧测力计,将这端的结点拉至O点。现让F1大小不变,方向沿顺时针方向转动某一角度,且F1始终处于PO左侧,要使这端的结点仍位于O点,则关于F2的大小和图中的θ角,下列说法中错误的是(   )
A.增大F2的同时增大θ角
B.增大F2的同时减小θ角
C.增大F2而保持θ角不变
D.减小F2的同时增大θ角

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