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某同学利用如图所示的实验装置探究测量重力加速度大小.
(1)该同学开始实验时情形如图甲所示,接通电源释放纸带.请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方:
①______;②______.
(2)该同学经修改错误并正确操作后得到如图乙所示的纸带,取连续六个点A、B、C、D、E、F为计数点,测得A点到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5.若打点的频率为f,则打E点时重物的速度表达式vE=______;该同学先分别计算出各计数点的速度值,并试画出速度的二次方(v2)与对应重物下落的距离(h)的关系如图丙所示,则重力加速度g=______m/s2
(1)打点计时器接了直流电;重物离打点计时器太远.
(2)匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度.所以vE=
xDF
tDF
=
(h5-h3)f
2

根据mgh=
1
2
mv2-
1
2
mv02,得v2=2gh+v02,知图线的斜率表示2g,
所以2g=18.8,则g=9.4m/s2
故答案为:(1)①打点计时器接了直流电;②重物离打点计时器太远.
(2)
h5-h3
2
f,9.4
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

如图是在验证机械能守恒定律的实验中,接在50Hz交流电的打点计时器打出的纸带.重物做自由落体运动.图中所标出的数据是各点到O点的长度.(取g=9.8m/s2)则质量m=1kg的重物,下落距B点的对应位置(以打点计时器打出的第一个点O为参考点)的速度vB=______,动能EkB=______,重力势能减少mghOB=______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1,由图1可知其长度为______mm;用螺旋测微器测量其直径如图,由图1可知其直径为______mm;

(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50HZ,当地重力加速度的值为9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg.甲、乙、丙三学生分别用同一装置打出三条纸带,量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.12cm,0.19cm和0.25cm,可见操作上有错误的是学生______,错误操作______.
若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A,B,C到第一个点的距离如图2所示(相邻计数点时间间隔为0.02s),从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△EP=______,此过程中物体动能的增加量是△EK______(取g=9.8m/s2);
(3)如图3所示气垫是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在轨道上,滑块在轨道上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C和D的气垫轨道以及滑块A和B来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:
a.调整气垫轨道,使导轨处于水平;
b.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;
c.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计数器开始工作,当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间t1和t2
d.用刻度尺测出滑块A的左端至C挡板的距离L1、滑块B的右端到D挡板的距离L2
①试验中还应测量的物理量是______;
②利用上述过程测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是______;
③利用上述实验数据导出的被压缩弹簧的弹性势能的表达式是______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

下列物体中,机械能守恒的是(  )
A.水平抛出的物体(不计空气阻力)
B.被匀速吊起的集装箱
C.光滑曲面上自由运动的物体
D.以
4
5
g
的加速度竖直向上做匀减速运动的物体

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

在用落体法“验证机械能守恒”的实验中,
(1)某同学上交的实验报告中,显示重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能,则出现这一问题的可能原因是______
A.重锤的质量测量错误
B.用公式v=gt计算各点的速度
C.交流电源的频率不等于50Hz
D.重锤下落时受到的阻力过大
(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在电压为U,频率为f的交流电源上,在实验中打下一条理想纸带,如图所示,选取纸带上打出的连续5个点A,B,C,D,E,测出A点距起始点O的距离为x0,点A,C间的距离为x1,点C,E间的距离x2,已知重锤的质量为m,当地的重力加速度为g,则
①从起始点O到打下C点的过程中,重锤重力势能的减少量△Ep=______,重锤动能的增加量△Ek=______.
②根据题中提供的条件,还可求出重锤实际下落的加速度a=______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

学校实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验时,提出了如图甲、乙所示的两种方案:甲方案为用自由落体运动进行实验;乙方案为用小车在木板斜面上下滑进行实验.
(1)小组内同学对两种方案进行了讨论分析,最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案,你认为该小组选择的方案是______(填“甲”或“乙”)
(2)若该小组采用图甲的装置打出一条纸带如图丙所示,相邻两点之间的时间间隔为0.02s,请根据纸带计算出打下D点时纸带的速度大小为______m/s.(结果保留三位有效数字)
(3)该小组内同学们根据纸带算出了相应点的速度,作出的v2-h图线如图丁所示,则图线斜率的物理意义是______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图1所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置.
(1)关于这一实验,下列说法正确的是______
A.重锤的质量不必测量
B.打点计时器应接低压直流电
C.应先接通电源打点,后释放纸带
D.需使用秒表测出重物下落的时间
(2)选用实验中得出的一条纸带来验证机械能守恒定律.图2中O点为起始点,A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的原始点,F点是第n个点.设相邻点间的时间间隔为T,下列表达式可以用本实验中计算F点速度vF的是______
A.vF=g(nT)B.vF=
2ghn
C.vF=
hn+1-hn-1
2T
D.vF=
xn+1-xn-1
2T

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

生产、生活中使用的许多设备都可看作能量转换器,它们把能量从一种形式转化为另一种形式.下列设备在工作过程中把电能主要转化为动能的是
A.电风扇 B.发电机C.电磁炉D.电饭煲

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一根弹簧的弹力(F)—伸长量(x)图线如图所示,那么弹簧由伸长量4 cm 到伸长量8 cm的过程中,弹力做功和弹性势能的变化量为(  ).
A.3.6 J,-3.6 JB.-3.6 J,3.6 J
C.1.8 J,-1.8 JD.-1.8 J,1.8 J

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