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利用图甲所示的装置,验证机械能守恒定律.一次实验中,质量为m的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点迹,如图乙所示:O是打下的第一个点,取离O点较远的相邻的三个实际点A、B、C为计数点.已知m=1kg,打点计时器每隔0.02s打一个点(g取9.8m/s2,结果保留两位有效数字)
    
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:其中操作不当的步骤是       (填选项对应的字母).
A.按照图所示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到直流电源上;
C.先释放m,再接通电源打出一条纸带;
D.测量纸带上某些点间的距离;
E.根据测量的结果,分别计算系统减少的重力势能和增加的动能.
(2)在打点O到B过程中物体势能的减少量为       J,动能的增量为      J.
(3)实验结论是                                       
(1) BC ;(2) 5.5J ,5.3J  (3)在实验误差允许范围内 ,机械能守恒定律成立

试题分析:(1)打点计时器应按装在交流电源上,B错误,在实验过程中,应先打开电源,再放手m,C错误;(2)从O到B过程中,减小的重力势能。打B点的速度为AC段的平均速度,即,因此打B点时的动能。(3)在实验误差允许范围内 ,机械能守恒定律成立。
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

如图所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直固定在水平面上,上端固定一质量为m0的托盘,托盘上有一个质量为m的木块.用竖直向下的力将原长为l0的弹簧压缩后突然撤去外力,则m即将脱离m0时的弹簧长度为(  )
A.l0B.l0-
m0+m
k
g
C.l0-
m
k
g
D.l0-
m0
k
g

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,质量均为m的物体B.C分别于轻质弹簧的两端栓接,将它们放在倾角为30°的光滑斜面上,静止时弹簧的形变量为x0.斜面底端有固定挡板D,物体C靠在挡板D上.将质量也为m的物体A从斜面上的某点由静止释放,与B相碰.已知重力加速度为g,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力.求:
(1)弹簧的劲度系数k;
(2)若A与B相碰后粘连在一起开始做简谐运动,且A与B第一次运动达到最高点时,C对挡板D的压力恰好为0,求此简谐运动的振幅;
(3)若将A从另一位置由静止释放,A与B相碰后不粘连,但仍立即一起运动,且当B第一次运动到最高点时,C对挡板D的压力也恰好为零.已知A与B相碰后弹簧第一次恢复原长时B的速度大小为v=
1.5gx0
,求相碰后A第一次运动达到的最高点与开始静止释放点之间的距离.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中,
(1)下列器材中不必要的一项是________ (只需填字母代号).
A.重物    B.纸带   C.天平    D.低压交流电源    E.毫米刻度尺
(2)关于本实验的误差,说法不正确的一项是________            
A.选择质量较小的重物,有利于减小误差
B.选择点击清晰且第1、2两点间距约为2mm的纸带,有利于减小误差
C.先松开纸带后接通电源会造成较大的误差
D.实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用

(3)在实验中,质量m=1kg的物体自由下落,得到如图所示的纸带,相邻计数点间的时间间隔为0.04s。那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中,物体重力势能的减少量Ep=_______J,此过程中物体动能的增加量Ek=______J。(取g="9.8" m/s2,保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

某物理兴趣活动小组利用如右图装置可以验证机械能守恒定律,实验中电火花打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz,得到如下图所示的纸带。选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,现测出A点距起点O(初速度为零)的距离为x0=19.00cm,点A、C间的距离为x1=8.36 cm,点C、E间的距离为x2=9.88cm,取g= 9.8m/s2,测得重物的质量为100g。

(1)选取O、C两点为初末位置研究机械能守恒。重物减少的重力势能是___________J,打下C点时重物的动能是___________J(保留三位有效数字);
(2)实验中,由于存在阻力作用,重物减少的重力势能总是大于重物增加的动能。依据实验数据来计算重物在下落过程中受到的平均阻力大小F=_________N(保留一位有效数字);
(3)根据纸带算出各点的速度v,测量出从O点开始下落的距离h,则以v2为纵坐标轴,以h为横坐标轴,画出的v2-h图像为图中的______。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在“研究匀变速直线运动”的实验中,用打点计时器记录纸带运动的时间。计时器所用电源的频率为50Hz,图为一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点,用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示(单位:cm)。

由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的即时速度大小v4=________m/s,小车的加速度大小a=________m/s2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

为验证动能定理,某同学设计了如下实验.如图所示.将一长直木板一端垫起,另一端侧面装一速度传感器,让小滑块由静止从木板h高处(从传感器所在平面算起)自由滑下至速度传感器时,读出滑块经过此处时的速度v,多次改变滑块的下滑高度h(斜面的倾角不变),对应的速度值记录在表中:


(l)要最简单直观地说明此过程动能定理是否成立,该同学建立了纵轴表示h的坐标系,你认为坐标系的横轴应该表示________________.
(2)已知当地重力加速度g’,若要求出滑块与木板间的动摩擦因数,还需测出___________  (写出物理量及符号);计算滑块与木板间的动摩擦因数的表达式为______________.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

为了测量木块与木板间动摩擦因数,某小组使用位移传感器设计了如图所示实验装置,让木块从倾斜木板上一点A由静止释放,位移传感器可以测出木块到传感器的距离。位移传感器连接计算机,描绘出滑块相对传感器的位移s随时间t变化规律,如图所示。

①根据上述图线,计算0.4 s时木块的速度__________m/s,木块加速度__________m/s2
②为了测定动摩擦因数,还需要测量的量是________;(已知当地的重力加速度g)
③为了提高木块与木板间动摩擦因数的测量精度,下列措施可行的是_________
A.A点与传感器距离适当大些
B.木板的倾角越大越好
C.选择体积较大的空心木块
D.传感器开始计时的时刻必须是木块从A点释放的时刻

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,质量分别为的两物块放在水平地面上,与水平地面间的动摩擦因数都是(≠O),用轻弹簧将两物块连接在一起.当用水平力作用在上时,两物块均以加速度做匀加速运动,此时,弹簧伸长量为。若用水平力作用在上时,两物块均以加速度做匀加速运动,此时,弹簧伸长量为.则下列关系正确的是
A.=2B.=2
C.>2D.<2

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