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“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图1所示的甲或乙方案来进行.
(1)比较这两种方案,______(选填“甲”或“乙”)方案好些,

(2)图2是(1)中某种方案得到的一条纸带,测得每两个计数点间的距离如图中所示,已知每两个计数点之间的时间间隔T=0.1s.物体运动的加速度a=______;该纸带是采用______(选填“甲”或“乙”)实验方案得到的.
(3)图3是采用甲方案时得到的一条纸带,在计算图中N点速度时,几位同学分别用下列不同的方法进行,其中正确的是______
A.vN=gnT;B.vN=
xn+xn+1
2T
; C.vN=
dn+1-dn-1
2T
;D.vN=g(n-1)T.
(1)机械能守恒的前提是只有重力做功,实际操作的方案中应该使摩擦力越小越好.故甲方案好一些.
(2)采用逐差法求解加速度.
x4-x2=2a1T2
x3-x1=2a2T2
a=
x4+x3-x2-x1
4T2
=
0.264+0.215-0.167-0.119
0.04
=4.83m/s2
因a远小于g,故为斜面上小车下滑的加速度.所以该纸带采用图乙所示的实验方案.
(3)根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可以求出某点的瞬时速度,可以求出N点的速度为:
vN=
xn+xn+1
2T
vN=
dn+1+dn-1
2T
,故AD错误,BC正确.
故选:BC.
故答案为:(1)甲;(2)4.83m/s2,乙;(3)BC.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

有三个质量都是m的小球a、b、c,以相同的速率v0在空中在同一地点分别竖直向上、水平和竖直向下抛出,三球落地时(  )
A.动能不同B.重力做功不同
C.机械能相同D.重力势能变化量不同

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

利用打点计时器和如图的其他器材可以开展多项实验探究,其主要步骤如下:
a、按装置安装好器材并连好电路.
b、接通电源,释放纸带,让重锤由静止开始自由下落.
c、关闭电源,取出纸带,更换纸带重复步骤b,打出几条纸带.
d、选择一条符合实验要求的纸带,数据如图(相邻计数点的时间为T),进行数据处理:
①若是探究重力做功和物体动能变化的关系.需求出重锤运动到各计数点的瞬时速度,试表示在B点时重锤运动的瞬时速度VB=______.
②若是测量重力加速度g.为减少实验的偶然误差,采用逐差法处理数据,则加速度大小可以表示为g=______.
③如果求出的加速度值与当地重力加速度公认的值g′有较大差距,说明实验过程存在较大的阻力,若要测出阻力的大小,则还需测量的物理量是______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图甲所示,两物块A、B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,利用光电门验证A、B所构成的系统机械能守恒.

(1)用游标卡尺测出遮光板的宽度如图乙所示,遮光板的宽度d=______mm.
(2)测出A、B两物块的质量分别为mA和mB,mA<mB,用刻度尺测出两光电门间的距离H,光电门1记录了遮光条遮光的时间为△t1,光电门2记录了遮光条遮光的时间为△t2,重力加速度为g.则系统的动能增加量△Ek=______,重力势能的减小量△Ep=______,如果在误差允许的范围内△Ek=△Ep,则系统的机械能守恒.
(3)实验中发现总有△Ek<△Ep,可能的原因是______.(至少写出两条)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

在《验证机械能守恒定律》的实验中,质量m为1.0kg的重物自由下落,带动纸带打出一系列的点,如图所示.相邻计数点间的时间间隔为0.02s,距离单位为cm.g取9.8m/s2
(1)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=______m/s;
(2)从起点O到打下计数点B的过程中物体的动能增加量△EK=______J,重力势能减少量△EP=______J.(结果保留两位有效数字)
(3)实验的结论是______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

(1)某同学用如图1所示的装置测定重力加速度,
①电火花计时器的工作电压为______,频率______.
②打出的纸带如图2所示,实验时纸带的______端应和重物相连接.(选填“甲”或“乙”)
③纸带上1至9各点为计时点,由纸带所示数据可算出实验时的加速度为______m/s2
④当地的重力加速度数值为9.8m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,据此验证机械能守恒定律.
(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件
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量
D.释放纸带,立即接通电源开关打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是______(将其选项对应的字母填在横线处)
(2)在验证机械能守恒定律的实验中,若以v2为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出v2---h的图象应是______,才能验证机械能守恒定律;v2---h图象的斜率等于______的数值.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

在“探究动能与重力势能的转化和守恒”的实验中采用重物自由下落的方法:
(1)实验供选择的重物有以下四个,应选择______.
A.质量为100g的木球B.质量为10g的砝码
C.质量为200g的钩码D.质量为10g的塑料球
(2)实验中______(填需要或不需要)用天平测量重物的质量m.开始打点计时的时候,关于接通电源和松开纸带的顺序,应该是先______.
(3)使用质量为m的重物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(填左或右)与重物相连.设相邻计数点的时间间隔为T,且0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______.(用题目所给的符号来表示)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,质量为m的子弹以速度v0水平击穿放在光滑水平地面上的木块.木块长L,质量为M,木块对子弹的阻力恒定不变,子弹穿过木块后木块获得动能为Ek,若只有木块或子弹的质量发生变化,但子弹仍穿过.则(  )
A.M不变、m变小,则木块获得的动能一定变大
B.M不变、m变大,则木块获得的动能可能变大
C.m不变、M变小,则木块获得的动能一定变大
D.m不变、M变大,则木块获得的动能可能变大

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