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如图甲,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以验证机械能守恒定律.某同学设计了图乙装置来完成同样的实验.
(1)下列关于图乙装置的说法中,能减小实验误差的是______.
A.用夹子夹住纸带上端避免手提纸带因抖动而造成摩擦的增大
B.用复夹和铁架台台面固定住打点计时器能使装置更加稳定
C.选用重锤连接纸带要比用夹子和重物连接纸带下落时阻力小
D.用图乙方式可以节省纸带,让点迹更为密集
(2)图丙是某次实验所得到的一条点迹较为清晰的纸带的一段,经过测量计算后,某同学画出了如图丁所示的E-h图线,则他所画图线选取的零势能点为图丙中打点计时器打下______(选填“1点”或“11点”)时物体所在的位置,图丁中表示动能随高度变化的曲线为______选填“图线A”或“图线B”),
(3)图丁中的h1=58.5mm和h2=390.0mm两处机械能E1与E2大小关系为E1______E2(选填“大于”、“等于”或“小于”).
(1)A、用夹子夹住纸带上端避免手提纸带因抖动而造成摩擦的增大,故A正确.
B、用复夹和铁架台台面固定住打点计时器能使装置更加稳定.故B正确.
C、选用重锤连接纸带要比用夹子和重物连接纸带下落时阻力小.故C正确.
D、采取图乙方式并没有节省纸带,点迹没有变密集.故D错误.
故选ABC.
(2)由题意可知,1点的动能小,11点的动能大,从1点到11点动能逐渐增大,因为图线中一个能随高度的增加而增加,一个能随高度的增加而减小,知选取11点为零势能点,1点的高度大,重力势能大,动能小.所以图线B是动能随高度变化的曲线.
(3)机械能等于动能与势能之和,通过图线发现,在横坐标分别为58.5mm、390mm处,两图线的纵坐标之和在h2处大,所以E1<E2
故答案为:(1)ABC,(2)11点,图线B,(3)小于.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

(1)图(a)为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图,现有的器材为:铁架台、电磁打点计时器、纸带、复写纸、直尺、带铁夹的重物.为完成本实验,除了所给的器材,还需要4~6V______电源(填直流或交流)
(2)在实验中,已知电磁打点计时器工作周期T=0.02S,自由下落的重物质量m=2kg,如图(b)所示为某同学实验后选出的一条理想的纸带,O点是打出的第一个点,A、B、C是在纸带上取出的三个计数点,AB、BC间各有一个点未画出.经测得A、B、C三点到O点的距离分别为:S1=12.9cm,S2=20.5cm,S3=28.9cm,g=10m/s2,完成以下问题:(计算结果均保留两位有效数字)
①纸带的______端与重锤连接(填左或右).
②打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=______m/s.
③从起点O到打下计数点B的过程中,重力势能的减少量△EP=______J,此过程中物体动能的增量△EK=______J.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械守恒定律,实验装置如图甲所示,在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连.滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象.
(1)实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的△t1______△t2.(填“>”“=”或“<”)时,说明气垫导轨已经水平.
(2)遮光条宽度为d,滑块P用细线跨过定滑轮与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图象如图乙所示,若△t1、△t2、d和鈎码质量m已知,要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒,还应测出的物理量是______和______(写出物理量的名称及符号).
(3)若上述物理量间满足关系式______,则表明在上述过程中滑块和砝码组成的系统机械能守恒.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图甲是某同学验证《机械能守恒定律》的实验及打出的一条纸带的一部分:

(1)打出的纸带如图乙所示,实验时纸带的______端应和重物相连接.(选填“左”或“右”)
(2)在实验中,该同学发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能,造成这种现象的原因是______
A.选用的重锤质量过大B.选用的重锤质量过小
C.空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力
D.实验时操作不够细,实验数据测量不准确
(3)已知打点计时器的周期为0.02s,当地的重力加速度为g=9.8m/s2,图中数字为各点距起点O的距离,设重锤为m=0.1kg,当打点到B时,重锤的重力势能减少了0.191J,动能增加了0.190J,据此可以得出的结论是:______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

某同学用如图所示的装置测定重力加速度:
①电磁打点计时器的工作电源为______
②打出的纸带如图所示,与物体相连的是纸带的______(填“左”或“右”)
③纸带上1~9各点为计时点,则下落物体的加速度______m/s2
④若当地的重力加速度为9.8m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

在“验证机械能守恒定律”的实验中,将夹有纸带的重物由静止释放,所打纸带如图所示,相邻点迹间的时间间隔为0.02s(图中数据单位是cm).
(1)纸带的______(填“左”或“右”)端与重物相连;
(2)打点计时器打B点时,重物下落的速度vB为______m/s.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.
(1)为完成此实验,除了图中所示器材,还需要的器材有______
A.刻度尺B.秒表
C.天平D.“220V、50Hz”交流电源
(2)某同学实验打出的纸带如图所示,“0”点是第一个打点(此刻速度为零),0、1、2、…、4为连续打下的点.各相邻打点间的距离为S1、S2、…、S4.设打点计时器的打点时间间隔为T,实验地点的重力加速度为g.为了验证打下“0”点到打下“3”点过程中,重锤的机械能守恒,该同学利用υ=2gS3计算出打下“4”点时重锤的速度υ,你赞同吗?请写出你的看法.(若不赞同,请写出你的方法.)______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB和滑块CD,木板AB上表面粗糙.动摩擦因数为,滑块CD上表面是光滑的1/4圆弧,其始端D点切线水平且在木板AB上表面内,它们紧靠在一起,如图所示.一可视为质点的物块P,质量也为m,从木板AB的右端以初速度v0滑上木板AB,过B点时速度为v0/2,又滑上滑块CD,最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高点C处,求:

(1)物块滑到B处时木板的速度vAB
(2)木板的长度L;
(3)滑块CD圆弧的半径R.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,宽为L=2m、足够长的金属导轨MN和M’N’放在倾角为θ=30°的斜面上,在N和N’之间连有一个阻值为R=1.2Ω的电阻,在导轨上AA’处放置一根与导轨垂直、质量为m=0.8kg、电阻为r=0.4Ω的金属滑杆,导轨的电阻不计。用轻绳通过定滑轮将电动小车与滑杆的中点相连,绳与滑杆的连线平行于斜面,开始时小车位于滑轮的正下方水平面上的P处(小车可视为质点),滑轮离小车的高度H=4.0m。在导轨的NN’和OO’所围的区域存s在一个磁感应强度B=1.0T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场,此区域内滑杆和导轨间的动摩擦因数为μ=,此区域外导轨是光滑的。电动小车沿PS以v=1.0m/s的速度匀速前进时,滑杆经d=1m的位移由AA’滑到OO’位置。(g取10m/s2)求:

(1)若滑杆滑到OO’位置时细绳中拉力为10.1N,滑杆通过OO’位置时的加速度;
(2)若滑杆运动到OO’位置时绳子突然断了,则从断绳到滑杆回到AA’位置过程中,电阻R上产生的热量Q为多少?(设导轨足够长,滑杆滑回到AA’时恰好做匀速直线运动。)

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