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在利用电磁打点计时器(电磁打点计时器所用电源频率为50Hz)“验证机械能守恒定律”的实验中:
(1)某同学用如图甲所示装置进行实验,得到如图乙所示的纸带,把第一个点(初速度为零)记作O点,测出点OA间的距离为68.97 cm,点AC间的距离为15.24 cm,点CE间的距离为16.76 cm,已知当地重力加速度为9.8m/s2,重锤的质量为m=1.0 kg,则打点计时器在打O点到C点的这段时间内,重锤动能的增加量为________J,重力势能的减少量为________J.

图甲                                   图乙
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a=________m/s2.
(3)在实验中发现,重锤减少的重力势能总大于重锤增加的动能,其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力的作用,用题目中给出的已知量求出重锤下落过程中受到的平均阻力大小为________N.
(1)8.00 8.25 (2)9.50 (3)0.30
本题主要考查“验证机械能守恒定律”这个实验的基本原理和应用,并且综合了牛顿第二定律.
(1)C点速度
该过程动能的增加量
ΔEkmvc2×1.0×(4.00)2J=8.00J
该过程重力势能的减少量为ΔEpmg·=1.0×9.8×(68.97+15.24)×102J=8.25J
(2)加速度
(3)由牛顿第二定律得mgFfma
Ffmgma=0.30N
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

图l为“用DIS研究物体的加速度与力的关系”的实验装置图,A为带有位移传感器发射器的小车,B为若干规格相同的回形针。实验中,用回形针的重力大小替代小车所受拉力大小,摩擦阻力不计。
小题1:为了研究物体的加速度与力的关系,实验中应该保持        不变。
小题2:改变回形针的个数N,测得相应的加速度,数据见右表。
回形针个数N
4
8
12
16
20
小车加速度
0.10
0.20
0.30
0.40[
0.50
根据表中数据,在图2中画出小车加速度a与回形针个数N的关系图线。
   
小题3:设—个回形针的重力为G,写出小车加速度a与它所受拉力F的定量关系式。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在做“验证机械能守恒定律”的实验时,实验小组A不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了,剩下的一部分纸带上各点间的距离如图所示的数值,已知打点计时器的周期为T=0.02s,重力加速度g="10" m/s2;重锤的质量为m,已知S1="0.98cm," S2=1.42cm,S3=1.78cm,则
(1)记录B点时重锤的速度表达式vB=­_________(写计算式用字母表示) ;
(2)重锤从B点到C点重力势能变化量是__________;
(3) 记录C点时重锤的动能EKC="0.320m" ,重锤从B点到C点动能变化量是__________;
重要说明:以上3空答案的数值或表达式的系数均取3位小数
(4)我们发现,△EP减 和△Ek增 并不严格相等,产生误差的主要原因是_________________________________________________________________________。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

研究小车的匀变速运动,记录纸带如图所示,图中两计数点间有四个点未画出.已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,则小车运动的加速度a=________m/s2,打P点时小车运动的v=________m/s.(结果保留2位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

(1)用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如右图A所示,则该金属丝的直径是       mm;
(2)用游标卡尺测量某圆柱体高度的结果如右图B所示,则圆柱体的高度是       mm;

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

在“验证牛顿第二定律的实验”中,某同学设计了如图所示的实验方案。两个相同的小车放在光滑水平板上,前端各系一细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘中可放砝码。小盘和砝码所受的重力等于使小车匀加速运动的力(本题可以这样近似处理)。增减盘中砝码可以改变小车受到的合力,增减小车上的砝码可以改变小车的质量。两小车后端各系一细线,用一个黑板擦把两条细线同时按在桌子上,使小车静止。抬起黑板擦,两小车同时开始运动,按下黑板擦,两小车同时停下来。
两小车及其中砝码的总质量分别记为m1、m2,两个小盘及其中砝码所受的总重力分别记为G1、G2,实验中,从右图所示位置由静止开始抬起黑板擦又放下,两小车通过的位移分别为x1、x2。则根据以上数据:
(1)当满足      时,验证         即可验证小车加速度与合力成正比;
(2)当满足      时,验证         即可验证小车加速度与质量成反比。
(用含m1、m2、G1、G2、x1、x2的表达式作答)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

下图游标卡尺的读数为       cm 螺旋测微器的读数为        mm

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

利用电火花计时器做如下实验。
(1)(10分)甲同学使用如图1所示的装置来验证“机械能守恒定律”。

①下面是操作步骤:
a.按图1安装器材;
b.松开铁夹,使重锤带动纸带下落;
c.接通电火花计时器电源,使计时器开始工作
d.进行数据处理:
e.根据需要,在纸带上测量数据。
把上述必要的操作步骤按正确的顺序排列           .
②电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上,图2为实验中打出的一条纸带,从起始点O开始,将此后连续打出的7个点依次标为A、B、C、D……,

电火花计时器打F点时,重锤下落的速度为            m/s。(保留到小数点后两位)
③如果已知重锤的质量为0.50kg,当地的重力加速度为9.80m/s2。从打O点到打F点的过程中,重锤重力势能的减少量为           J,重锤动能的增加量为     J。(保留到小数点后两位)
(2)(8分)乙同学采用如图3所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验。

a.按图3把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车能够做匀速直线运动;
b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重。接通电源,放开小车,电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始,此后在纸带上每隔4个点取一个计数点,依次标为B、C、D……;
c.测量出B、C、D、……各点与A点的距离,分别记为、……;
d.用配重受到的重力分别乘以、……,得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……;(重力加速度g=9.80m/s2)
e.求出B、C、D、……各点速度的大小,分别记为、……,再求出它们的平方、……;
f.用纵坐标表示速度的平方,横坐标表示配重重力所做的功W,作出图象,并在图象中描出()坐标点,再连成图线;(以下计算保留到小数点后两位)
①在步骤d中,该同学测得,则配重重力所做的功      J;
②该同学得到图象如图4。通过图象可知,打A点时对应小车的速度  m/s;
③小车的质量M=        kg.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

在测定匀变速直线运动的加速度的实验中,得到的一条纸带,如图所示。在纸带上选择了标为0—5的6个记数点,相邻的两个记数点间还有四个点没有画出。纸带旁并排放着带有最小刻度为毫米的刻度尺,零刻度线与0点对齐,由此计算出小车运动的加速度是             m/s2。(保留一位有效数字)

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