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    11．在“验证机械能守恒定律 的实验中.已知打点计时器所用电源的频率为f＝50 Hz.查得当地重力加速度g＝9.80 m/s2.测得所用重物的质量为m＝1.00 kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带.如图5-10所示．把第一个点记作O.另选连续的4个点A.B.C.D作为测量的点.经测量知A.B.C.D各点到O点的距离分别为62.99 cm.70.18 cm.77.76 cm.85.73 cm. (1)根据以上数据.可知重物由O点运动到C点.重力势能的减少量等于 .动能的增加量等于 ． (2)说明为什么该实验得到的结果是重物重力势能的减小量ΔEp稍大于重物动能的增加量ΔEk?并求出题中重物从O点运动到C点的过程中受到的平均阻力为 N. 图5-10 解析:(1)取C点所在水平面为参考平面.则物体重力势能减少量为ΔEp＝mg·＝7.62 J 物体在段动能的增加量ΔEk＝mvC2-0. vC＝.＝85.73 cm-70.18 cm ＝15.55 cm＝0.1555 m .T＝. 联立解出ΔEk＝7.56 J. (2)因重物拖着纸带下落时.空气阻力和打点计时器对纸带的阻力做功.使重物的机械能有所损失.故重力势能的减小量稍大于动能的增加量．由动能定理:(-Ff+mg)＝ΔEk.解得Ff＝0.08 N. 答案:见解析 图5-11 12．如图5-11所示.两个质量各为m1和m2的小物块A和B.分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端.已知m1>m2.现要利用此装置验证机械能守恒定律． (1)若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量.则需要测量的物理量有 ． ①物块的质量m1.m2, ②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间, ③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间, ④绳子的长度． (2)为提高实验结果的准确程度.某小组同学对此实验提出了以下建议: ①绳的质量要轻, ②在“轻质绳 的前提下.绳子越长越好, ③尽量保证物块只沿竖直方向运动.不要摇晃, ④两个物块的质量之差要尽可能小． 以上建议中确实对提高准确程度有作用的是 (在横线上填入选项前的编号)． (3)写出一条上面没有提到的但对提高实验结果准确程度有益的建议: . 解析:(1)要验证机械能守恒定律.物体的质量.速度及变化高度都要测量.要测速度.时间是关键量.②.③选项测量一个即可.因此选①②或①③. (2)绳的质量在计算中不考虑.因此绳的质量要轻．尽量保持在竖直方向运动.不要摇晃.因为计算的是竖直方向的速度.如果摇晃.水平方向有分速度.就有机械能损失．绳子应适当长些.并不是越长越好.两个物块质量差要适当小些.不是尽可能小．所以选①③. (3)实验中的测量.阻力.弹性势能都影响结果的准确程度.所以“对同一高度进行多次测量取平均值 “选取受力后相对伸长量小的绳 “绳和滑轮尽量光滑 对提高结果准确程度有益． 答案:①③ (3)对同一高度进行多次测量取平均值,或选取受力后相对伸长量尽量小的绳(或尽量减小滑轮的质量.对滑轮转动轴进行润滑.选择质量相对较大的物块A.B等) 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    在“验证机械能守恒定律”的实验中，利用重物拖着纸带自由下落通过打点计时器并打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
    （1）在实验过程中，下列说法正确的是
    B
    B
    ．
    A．必须使用的测量仪器有：打点计时器、天平和刻度尺
    B．纸带与打点计时器的两个限位孔要在同一竖直线上
    C．实验中其他条件不变时，所选重物的质量大小不影响实验的误差
    D．选用纸带上任意两点的数据都可以验证机械能守恒定律
    （2）正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图甲所示．图中O点为打点起始点，且速度为零．
    选取纸带上打出的连续点，标上A、B、C…测得其中E、F、G点距打点起始点O的距离分别为h1、h2、h3．已知重物的质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T．为验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从打下O点到打下F点的过程中，重物重力势能的减少量△Ep=
    mgh2
    mgh2
    ，动能的增加量△Ek=
    m(h3-h1)2
    8T2
    m(h3-h1)2
    8T2
    ．（用题中所给字母表示）
    （3）以各点到起始点的距离h为横坐标，以各点速度的平方v2为纵坐标建立直角坐标系，用实验测得的数据绘出v2-h图象，如图乙所示：由v2-h图线求得重物下落的加速度g'=
    9.68
    9.68
    m/s2．（结果保留三位有效数字）

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    在验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻记数点间的时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s2．求：
    （1）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=
    0.97
    0.97
    m/s（保留两位有效数字）．?
    （2）从起点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能减小量△EP=
    0.48
    0.48
    J，动能的增加量△Ek=
    0.47
    0.47
    J（保留两位有效数字）．

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    在验证机械能守恒定律的实验中，质量 m=1kg的重锤自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如图所示，相邻记数点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s2．求：
    （1）打点计时器打下记数点B时，物体的速度VB=
    0.972m/s
    0.972m/s

    （2）从点O到打下记数点B的过程中，物体重力势能的减小量△EP=
    0.476J
    0.476J
    ，动能的增加量△EK=
    0.473J
    0.473J

    但实验中总存在误差，其原因是
    各种阻力做功，机械能转化为内能
    各种阻力做功，机械能转化为内能
    ．（取3位有效数字）

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    在“验证机械能守恒定律”的实验中，所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度g=9.80m/s2，重物质量为1.00kg．实验所得纸带如图所示．第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D，OA=62.99cm，OB=70.14cm，OC=77.76cm，OD=85.73cm．由此可知由O点运动到C点，重物动能的增加量为
    7.61
    7.61
    J，重力势能的减少量为
    7.62
    7.62
    J．（要求保留三位有效数字）

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    在“验证机械能守恒定律”的实验中，同学们选取了下述器材：
    ①打点计时器（或电火花计时器）  
    ②纸带和复写纸片   
    ③带铁夹的重锤    
    ④铁架台（带铁架）   
    ⑤导线若干 （注意：本次实验不使用天平）
    则该同学漏选了
    低压交流电源（或学生电源）
    低压交流电源（或学生电源）
    和
    毫米刻度尺（或直尺）
    毫米刻度尺（或直尺）
    ．

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