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用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中:(g取9.8 m/s2)

(1)运用公式mv2=mgh时对实验条件的要求是________________.为此目的,所选择的纸带第1、2两点间的距离应接近__________.

(2)若实验中所用重物质量m=1 kg,打点纸带如图实-4-10所示,打点时间间隔为0.02 s,则记录B点时,重物速度vB=________,重物动能Ek=________;从开始下落起至B点,重物的重力势能减小量是__________,由此可得出的结论是____________________________________.

图实-4-10

(3)根据纸带算出各点的速度v,量出下落距离h,则以为纵轴,以h为横轴画出的图象应是图实-4-11中的                                             (  )

图实-4-11

 

【答案】

(1)自由下落的物体 2 mm

(2)0.59 m/s 0.174 J 0.175 J 在实验误差允许的范围内,动能的增加量等于重力势能的减少量 (3)C

【解析】(1)自由下落的物体在第一个0.02 s内,下落距离

h=gt2=2 mm

(2)vB m/s=0.59 m/s

EkmvB2×1×0.592 J≈0.174 J

ΔEp=mgh=1×9.8×17.9×10-3 J≈0.175 J.

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

用落体法验证机械能守恒定律的实验中,
①运用公式
1
2
mv2=mgh
验证机械能守恒定律,所选择的纸带第l、2点间的距离应接近
 
mm.
②若实验中所用重锤的质量m=1kg,打点纸带如图所示,打点时间间隔为0.02s,图1中O为第一个点,测出A、B、C、D距O点的距离如图所示,则记录B点时,重锤的速度vB=
 
m/s,重锤的动能EK=
 
J,从开始下落起至B点重锤的重力势能的减小量是
 
J,由此可得出的结论是
 
.(g=10m/s2精英家教网
③根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落的距离h,则以
v2
2
为纵轴、h为横轴画出的图象应是图2中的哪个.

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科目:高中物理 来源: 题型:

实验题(在用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中,(设当地的重力加速度g为已知),
(1)带动纸带下落的重物有以下几种:
A.质量为1g的钩码B.质量为5g的塑料球
C.质量为200g的钩码D.质量为200g的软木块
其中最理想的重物是
C
C
,理由是
减小阻力对实验的影响
减小阻力对实验的影响

(2)某同学列举的实验步骤有以下几项:
A.用天平测量出重锤的质量
B.释放纸带时纸带应保持竖直
C.实验时应先接通电源再释放纸带
D.选取合格的打点纸带进行数据处理
其中没有必要的步骤是
A
A
理由是
不需要测量质量
不需要测量质量

(3)在“验证机械能守恒定律”的实验中,用质量m=0.50kg的重锤拖着纸带由静止开始下落,在下落过程中,打点计时器在纸带上打出一系列的点.在纸带上选取三个相邻的计数点D、E和F,相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s.O为重锤开始下落时记录的点,各计数点到O点的距离如图所示,长度的单位是cm,当地的重力加速度g取10m/s2
①打点计时器打下计数点E时,重锤下落的速度vE=
3.1
3.1
 m/s;(结果保留两位有效数字)
②打点计时器从打下计数点O到打下计数点E的过程中,重锤动能的增加量△Ek=
2.4
2.4
J,
重锤重力势能的减小量△Ep=
2.5
2.5
 J.(结果保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2007?黄岛区模拟)某同学在用落体法验证机械能守恒定律时,进行了以下步骤:
a.把电磁打点计时器固定在铁架台上,用导线将打点计时器接在低压交流电源上;
b.将连有重物的纸带穿过打点计时器的限位孔,提稳纸带;
c.释放纸带,然后接通电源开关,打出一条纸带;
d.更换纸带,重复b、c步骤,选出点迹清晰符合要求的纸带;
e.用公式v=
2gh
求出速度,验证机械能是否守恒.
(1)在以上的操作中,你认为存在错误的步骤是
c、e
c、e
(只填步骤前序号).
(2)在实验中,该同学发现重锤减小的重力势能总是大于增加的动能,其主要是因为重锤下落过程中存在阻力的原因.现用该装置测定平均阻力的大小,为此选择了一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,另选连续的三个实验点A、B、C为计数点,如图所示.测得A、B、C到O的距离分别为s1、s2、s3.已知打带计时器所用的交流电源频率为f,当地的重力加速度为g,还需测量的物理量是
重锤的质量m
重锤的质量m
(用文字及符号表示).用这些物理量及已知量,表示重锤下落过程中受到的平均阻力大小为
m[g-(s3+s1-2s2)f2]
m[g-(s3+s1-2s2)f2]

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科目:高中物理 来源: 题型:

在做“用落体法验证机械能守恒定律”的实验中,除了铁架台、低压交流电源、纸带等实验器材外,还必需的器材应包括(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在做“用落体法验证机械能守恒定律”的实验中,
(1)下列说法中正确的是
 

A.电磁打点计时器应接10V以下直流电源
B.操作时应先放纸带后接电源
C.选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体
D.需使用秒表测出重物下落的时间
(2)实验中误差产生的原因
 
.(写出两个原因).通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度.从纸带上选取多个点,测量从第一点到其余各点的下落高度h,并计算各点速度的平方v2,然后以
 
为纵轴,以
 
为横轴,根据实验数据作出图线.若在实验误差允许的范围内,图线是一条过原点且斜率为g的直线,则验证了机械能守恒定律.

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