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利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中,下列操作步骤中必须且正确的是哪一项   

A.把打点计时器固定在铁架台上,并用导线连接到电压为4~6 V的直流电源上

B.用天平称出重锤的质量

C.将连有重锤的纸带穿过限位孔,手提纸带末端使重锤提升到靠近打点计时器的位置

D.先放开纸带让重锤下落,再接通电源

E.取点迹清晰的纸带,用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=计算出瞬时速度,再验证mgh与是否相等

 

【答案】

 C

【解析】

试题分析:打点计时器使用的都是交流电源,故选项A错误;在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中,比较的是减少的重力势能与增加的动能,在两者的表达式中均含有质量m,可以约去,因此无需测量重锤的质量,因此选项B不是必须的步骤;将连有重锤的纸带穿过限位孔,手提纸带末端使重锤提升到靠近打点计时器的位置,目的是使现有纸带可以打点的部分尽可能长些,故选项C正确,也是必须的步骤;释放重锤前,应先接通电源,使纸带第一个打点对应的速度为0,故选项D错误;在实验过程中有摩擦阻力存在,而且实验可能存在误差,v=的前提是重锤下落的加速度为g,由此算出的动能是理论值,而非实验值,故选项E错误。

考点:本题主要考查“验证机械能守恒定律”实验的操作步骤和注意事项问题,属于中档题。

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中:
实验中用打点计时器打出的纸带如图所示,其中,A为打下的第1个点,C、D、E、F为距A较远的连续选取的四个点(其他点未标出).用刻度尺量出C、D、E、F到A的距离分别为s1=20.06cm,s2=24.20cm,s3=28.66cm,s4=33.60cm重锤的质量为m=1.00kg;电源的频率为f=50Hz;实验地点的重力加速度为g=9.80m/s2.为了验证打下A点到打下D点过程中重锤的机械能守恒.则应计算出:(结果保留三位小数)
(1)打下D点时重锤的速度VD=
2.15
2.15
 m/s;
(2)重锤重力势能的减少量△Ep=
2.37
2.37
 J;
(3)重锤动能的增加量△Ek=
2.31
2.31
 J.
根据纸带提供的数据,在误差允许的范围内,重锤从静止开始到打出D点的过程中,得到的结论是
在误差允许范围内,重锤的机械能守恒
在误差允许范围内,重锤的机械能守恒

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科目:高中物理 来源: 题型:

在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中:
(1)实验中动能的增加量应略
小于
小于
(选填“大于”、“小于”或“等于”)重力势能的减少量,其主要原因是
C
C

A.重物下落的实际距离大于测量值     B.重物下落的实际距离小于测量值
C.重物下落受到阻力                 D.重物的实际末速度大于计算值
(2)甲、乙、丙三位同学分别得到A、B、C三条纸带,他们的前两个点间的距离分别是1.0mm、1.9mm、4.0mm.那么应该选用
同学的纸带最为理想,一定存在操作误差的同学是
,可能的错误原因是
先释放重物,后接通电源(或释放纸带初速度不为零等)
先释放重物,后接通电源(或释放纸带初速度不为零等)

(3)如图所示,有一条纸带,各点距A点的距离分别为d1,d2,d3,…,各相邻点间的时间间隔为T,当地重力加速度为g.要用它来验证物体从B到G处的机械能是否守恒,则B点的速度表达式为vB=
vB=
d2
2T
vB=
d2
2T
,G点的速度表达式为vG=
vB=
d2
2T
vB=
d2
2T
,若B点和G点的速度vB、vG及BG间的距离h均为已知量,则当满足
v
2
G
-
v
2
B
=2gh
v
2
G
-
v
2
B
=2gh
时,物体的机械能守恒.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)如图所示,图甲中螺旋测微器的读数为
10.502
10.502
mm,图乙中游标卡尺(游标尺规格为20分度)的读数为
10.145
10.145
cm. 
     
(2)在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中
①甲、乙、丙三位同学分别得到A.B、C三条点迹清晰的纸带,它们的前两个点间的距离分别是1.0mm、1.9mm、4.0mm.那么一定存在操作误差的同学是
;错误的原因是
先释放了重物,后接通电源
先释放了重物,后接通电源

②有一条纸带,各点距A点的距离分别为d1,d2,d3,…,如图所示,各相邻点间的时间间隔为T,当地重力加速度为g.要用它来验证B和G两点处机械能是否相同,可量得BG间的距离h=
d6-d1
d6-d1
,B点的速度表达式为vB
vB=
d2
2T
vB=
d2
2T
,G点的速度表达式为vG
vG=
d7-d5
2T
vG=
d7-d5
2T

③若B点和G点的速度vB、vG和B、G间的距离h均为已知量,则当
v
2
G
-
v
2
B
=2gh
v
2
G
-
v
2
B
=2gh
时,机械能守恒.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)在共点力合成的实验中,根据实验数据画出力的图示,如图所示.图上标出了F1、F2、F、F′四个力,其中
 
不是由弹簧秤直接测得的(填上述字母).
(2)在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中,实验装置如图所示. 下面关于实验操作的叙述正确的是
 
.(单项选择)
A、应该用天平称出重锤的质量
B、应该选用点迹清晰,第一、二两点间的距离接近2mm的纸带
C、操作时应先放纸带再通电
D、电火花打点计时器应接在电压为220V的直流电源上
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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中,实验装置如图所示. 下面关于实验操作的叙述正确的是(  )
A、应该用天平称出重锤的质量B、应该选用点迹清晰,第一、二两点间的距离接近2mm的纸带C、操作时应先放纸带再通电D、电火花打点计时器应接在电压为220V的直流电源上

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