用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.重锤从高处由静止开始落下,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.
(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端上
C.用天平测量出重锤的质量
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤,将其选项对应的字母填在下面的空行内,并说明其原因.
答:________.
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图所示.根据打出的纸带,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为,点A、C间的距离为
,点C、E间的距离为
,使用交流电的频率为f,则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为:a=________
(3)在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是在重锤下落过程中存在着阻力的作用,可以通过该实验装置测定该阻力的大小.若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,还需要测量的物理量是________.试用这些物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落过程中受到的平均阻力大小为F=________.
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科目:高中物理 来源:2013-2014学年浙江省高三上学期第二次月考物理试卷(解析版) 题型:实验题
用如图所示的实验装置验证物块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b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所示.已知m1=50 g、m2=150 g,则(结果均保留两位有效数字)
(1) 在打下第“0”到打下第“2”点的过程中系统动能的增量ΔEk=________ J,系统势能的减少量ΔEp=______J;(取当地的重力加速度g=10 m/s2)
(2) 设在纸带上打下计数点2时m2物块所在位置为零势面,则在纸带上打下计数点3时m2的重力势能为__________J;
(3)若某同学作出v2-h图象如图c所示,
则当地的重力加速度g=________m/s2.
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在“验证机械能守恒定律”实验中,某研究小组采用了如图甲所示的实验装置.实 验的主要步骤是:在一根不可伸长的细线一端系一金属小球,另一端固定于0点,记下 小球静止时球心的位置0',在O'处放置一个光电门,现将小球拉至球心距O'高度为h 处由静止释放,记下小球通过光电门时的挡光时间Δt
(1)如图乙,用游标卡尺测得小球的直径d=____cm
(2)该同学测出一组数据如下:
高度h=0.2 m,挡光时间Δt=0.0052 s,设小球质量为m,g=9.8 m/s2 .计算小球重力势能的减小量ΔEp=______,动能的增加量ΔEk=______,得出的结论: ______,分析误差产生的原因是______
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用如图所示的实验装置验证物块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b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所示.已知m1=50 g、m2=150 g,则(结果均保留两位有效数字)
(1) 在打下第“0”到打下第“2”点的过程中系统动能的增量ΔEk=________ J,系统势能的减少量ΔEp=______J;(取当地的重力加速度g=10 m/s2)
(2) 设在纸带上打下计数点2时m2物块所在位置为零势面,则在纸带上打下计数点3时m2的重力势能为__________J;
(3)若某同学作出v2-h图象如图c所示,则当地的重力加速度g=________m/s2.
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