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为进行“验证机械能守恒定律”的实验,有下列器材可供选择:
A.铁架台  B.打点计时器  C.复写纸  D.纸带  E.低压交流电源  F.天平  G.秒表  H.导线
(1)上述器材不必要的是
 
(只填字母代号),缺少的器材是
 

(2)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,O为第一个点,A、B、C为相邻的点,相邻计数点的时间间隔为0.02s,长度单位是cm,取g=10m/s2,求:
a.打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=
 
m/s (保留两位有效数字);
b.从点O到打下计数点B的过程中,物体重力势能的减少量△Ep=
 
J,动能的增加量△Ek=
 
J(结果保留两位有效数字).
c.根据纸带提供的数据,重锤从静止开始到打出B的过程中,得到的结论是
 

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分析:通过实验的原理出发,确定所需测量的物理量,从而确定所需的器材,以及不必要的器材.
纸带实验中,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)通过打点计时器来记录物体运动时间,不需要秒表,由于验证机械能公式中可以把物体质量约掉,因此不需要天平.
该实验中,要有做自由落体运动的物体重锤,同时实验中要用刻度尺测量下落的位移,故还缺少重锤和刻度尺.
(2)a、利用匀变速直线运动的推论vB=
xAC
tAC
=
0.0702-0.0313
2×0.02
=0.97m/s
b、从点O到打下计数点B的过程中,物体重力势能的减少量△Ep=mgh=0.2×9.8×0.0486J=0.48J.
动能的增加量△Ek=EkB=
1
2
mvB2=0.47J
c、由此可知重力势能的减小量大于动能的增加量,其原因是物体下落过程中存在阻力,因此在误差范围内物体机械能守恒.
故答案为:(1)F、G;重锤、刻度尺.(2)a、0.97;b、0.48;0.47;c、在误差允许的范围内,机械能守恒.
点评:正确解答实验问题的前提是明确实验原理,从实验原理出发进行分析所需实验器材、所测数据等,会起到事半功倍的效果.本题还要注意单位的换算和有效数字的保留.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)为进行“验证机械能守恒定律”的实验,有下列器材可供选择:铁架台、打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键,刻度尺,其中不必要的器材是
低压直流电源、天平、秒表
低压直流电源、天平、秒表
,缺少的器材是
低压交流电源、重锤
低压交流电源、重锤

(2)验证机械能守恒亦可用如图甲所示装置,用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物,蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动,使之替代打点计时器.当烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号,如图6乙所示,设毛笔接触棒时不影响棒的运动.测得记号之间的距离依次为26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm、106.0mm,已知电动机铭牌上标有“1440r/min”字样,由此验证机械能守衡.根据以上内容.回答下列问题:
①毛笔画相邻两条线的时间间隔T=
1
24
1
24
s,图乙中的圆柱棒的
端是悬挂端(填左或右).
②根据乙所给的数据,可知毛笔画下记号C时,圆柱棒下落的速度vc=
1.2
1.2
m/s;画下记号D时,圆柱棒下落的速度vD=
1.6
1.6
m/s;记号C、D之间棒的动能的变化量为
0.52
0.52
J,重力势能的变化量
0.57
0.57
J(g=9.8m/s2).由此可得出的结论是
在误差允许范围内圆柱下落过程中机械能守恒
在误差允许范围内圆柱下落过程中机械能守恒
.(计算结果保留2位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2010?成都二模)(1)在验证“机械能守恒定率”的试验中:
①下面叙述正确的是
AB
AB
(填序号字母)
A.选用的重物的体积应当小一些
B.操作时应先通电再释放纸带
C.应该选用点迹清晰,且第一、二两点间的距离接近2mm的纸带进行分析
D.电磁打点计时器都应接在电压为20V的交流电源上
②实验室有下列器材可供选用:铁架台,电磁打点计时器(包括复写纸),纸带,停表,低压交流电源(带开关),导线,天平,刻度尺.
其中不必要的器材有
停表,天平
停表,天平
;缺少的器材是
重物
重物

(2)某同学想测某个电阻的电阻值Rx(约为130Ω),为此他找来下列器材:
A.电流E:电动势约为1.5V,内阻可忽略不计
B.电流表A1:量程为0~10mA,内电阻r1=10Ω
C.电流表A2:量程为0~20mA电阻r2约为5Ω
D.定值电阻R0:阻值R0=90Ω
E.滑动变阻器R1:最大阻值为20Ω
F.滑动变阻器R2:最大阻值为1000Ω
G.单刀单掷开关S,导线若干
①该同学的设计思路是:先将其中一只电流表改装成电压表,然后利用伏安法测出Rx.为了尽量准确的测出Rx的阻值,请你根据找到的器材和该同学的设计思路,在虚线框内画出实验电路图,并标出器材符号.
②你所选用的滑动变阻器是
R1
R1
(填器材序号字母或器材符号).
③若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则Rx的表达式为:Rx=
I1(R0+r1)
I2-I1
I1(R0+r1)
I2-I1

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

(1)为进行“验证机械能守恒定律”的实验,有下列器材可供选择:铁架台、打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键,刻度尺,其中不必要的器材是______,缺少的器材是______.
(2)验证机械能守恒亦可用如图甲所示装置,用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物,蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动,使之替代打点计时器.当烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号,如图6乙所示,设毛笔接触棒时不影响棒的运动.测得记号之间的距离依次为26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm、106.0mm,已知电动机铭牌上标有“1440r/min”字样,由此验证机械能守衡.根据以上内容.回答下列问题:
①毛笔画相邻两条线的时间间隔T=______s,图乙中的圆柱棒的______端是悬挂端(填左或右).
②根据乙所给的数据,可知毛笔画下记号C时,圆柱棒下落的速度vc=______m/s;画下记号D时,圆柱棒下落的速度vD=______m/s;记号C、D之间棒的动能的变化量为______J,重力势能的变化量______J(g=9.8m/s2).由此可得出的结论是______.(计算结果保留2位有效数字)
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科目:高中物理 来源:0122 期中题 题型:实验题

(1)为进行“验证机械能守恒定律”的实验,有下列器材可供选择:铁架台、打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键,刻度尺,其中不必要的器材是___________________,缺少的器材是___________________。
(2)验证机械能守恒亦可用如图甲所示装置,用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物,蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动,使之替代打点计时器。当烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号,如图乙所示,设毛笔接触棒时不影响棒的运动。测得记号之间的距离依次为26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm、106.0mm,已知电动机铭牌上标有1440r/min字样,由此验证机械能守衡。根据以上内容,回答下列问题:
①毛笔画相邻两条线的时间间隔T=___________s,图乙中的圆柱棒的___________端是悬挂端(填左或右)。
②根据乙所给的数据,可知毛笔画下记号C时,圆柱棒下落的速度vC=___________m/s;画下记号D时,圆柱棒下落的速度vD=___________m/s;记号C、D之间棒的动能的变化量为___________J,重力势能的变化量___________J(g=9.8m/s2)。由此可得出的结论是___________________。(计算结果保留2位有效数字)
      

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科目:高中物理 来源:2010-2011学年重庆一中高一(上)期末物理试卷(解析版) 题型:解答题

(1)为进行“验证机械能守恒定律”的实验,有下列器材可供选择:铁架台、打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键,刻度尺,其中不必要的器材是______,缺少的器材是______.
(2)验证机械能守恒亦可用如图甲所示装置,用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物,蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动,使之替代打点计时器.当烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号,如图6乙所示,设毛笔接触棒时不影响棒的运动.测得记号之间的距离依次为26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm、106.0mm,已知电动机铭牌上标有“1440r/min”字样,由此验证机械能守衡.根据以上内容.回答下列问题:
①毛笔画相邻两条线的时间间隔T=______s,图乙中的圆柱棒的______端是悬挂端(填左或右).
②根据乙所给的数据,可知毛笔画下记号C时,圆柱棒下落的速度vc=______m/s;画下记号D时,圆柱棒下落的速度vD=______m/s;记号C、D之间棒的动能的变化量为______J,重力势能的变化量______J(g=9.8m/s2).由此可得出的结论是______.(计算结果保留2位有效数字)

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