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利用图1装置做验证机械能守恒定律的实验。

除打点计时器(含纸带、复写纸)、交流电源、铁架台、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的还有________。(选填器材前的字母)

A. 大小合适的铁质重锤

B. 体积较大的木质重锤

C. 刻度尺

D. 游标卡尺

E. 秒表

2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点ABC,测得它们到起始点O的距离分别为hAhBhC

重锤质量用m表示,已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中,重锤重力势能的减少量ΔEp=________,动能的增加量ΔEk=________

? 实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差下列说法正确的是________

A.该误差属于偶然误差

B.该误差属于系统误差

C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差

D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差

在实验过程中,下列实验操作和数据处理正确的是________

A. 释放重锤前,使纸带保持竖直

B. 做实验时,先接通打点计时器的电源,再释放重锤

C. 为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v,可测量该点到O点的距离h,再根据公式计算其中g应取当地的重力加速度

D.用刻度尺测量某点到O点的距离h,利用公式mgh计算重力势能的减少量,其中g应取当地的重力加速度

某同学在纸带上选取计数点后,测量它们到起始点O的距离h,并计算出打相应计数点时重锤的速度v,通过描绘v2-h图像去研究机械能是否守恒。若实验中重锤所受阻力不可忽略阻力大小保持不变,从理论上分析合理的v2-h图像是3中的哪一个________

 

 

 

【答案】

AC2??? mghB24 BD2??? ABD2?????? A2

【解析】

试题分析:①验证机械能守恒定律实验,需要尽量减小阻力,以使得减少的重力势能接近增加的动能,所以选择铁质重锤而不是木质,这样可以尽量减少阻力影响。即选项AB错。在计算速度时需要刻度尺测量点迹之间的距离以及下落的高度,所以选项C是必须的。而秒表不需要,只有查相邻点的间隔即可得时间间隔,因为打点计时器每隔0.02秒打一个点。所以E错误。有刻度尺测量点间距,而不需要游标卡尺选项D错。②O点到B点下落的高度为,所以减少的重力势能为,增加的动能要计算B点的瞬时速度,BAC的中间时刻即等于AC的平均速度,所以,增加的动能。③重力势能的减少量略大于动能的增加量,主要是因为不可避免系统存在阻力,就会有部分重力势能转化为内能,所以动能增加的少,重力势能减少的多,此为系统误差,选项AB对。无论怎么多次测量去平均值都只能减少偶然误差不能减少系统误差,选项C错,只有减少阻力影响才能减少系统误差,选项D对。④为保证只有重力做功,释放前纸带竖直可减少纸带与 打点计时器限位孔之间的摩擦,选项A对。实验过程先接通电源,待打点稳定后再释放纸带 ,选项B对。速度的计算必须从纸带数据来求,而不能根据自由落体运动求速度,如果按照自由落体运动的速度来求解则减少的重力势能一定等于增加的动能,验证就没有意义了。计算减少的重力势能一定要按照当地的重力加速度来计算选项D对。⑤若有恒定的阻力存在,则根据动能定理可得,即,所以图像斜率为定值,而且过原点,对照选项A对。

考点:验证机械能守恒定律实验分析探究

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

某实验小组利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验,图乙是她们选择的一条较理想的纸带,O点是打点计时器打出的第一个点,计数点A、B、C、D、E、F是纸带上相邻的点.她们测出了各点与O点的距离h后做出了必要的计算,测量和计算的记录见下表(计数点的速度用v表示)
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计数点 A B C D E F
h(cm) 6.93 9.47 12.4 15.71 19.41 23.49
v(m/s) 1.16 1.37 1.56 1.75 1.95 2.14
v2(m2/s2 1.35 1.88 2.43 3.06 4.05 4.58
①测量某点与O点距离h的记录中不合理的一组是
 
(填写计数点名称)
②计数点D、E、F与O点之间的距离分别用hD、hE、hF表示,打点计时器的打点周期用T表示,则打下计数点E时纸带的速度vE=
 
(用符号表示),重物运动的加速度a=
 
(用符号表示)
③该小组的同学在坐标纸上建立图丙所示坐标系,标出了各组测量数据的坐标点,并在坐标系中画出v2-h图线.由图线可以判断计数点
 
的测量误差较大(填写计数点名称),据图线得到重力加速度g
 
m/s2(保留三位有效数字)
④下判断中正确的是
 

A.在误差允许的范围内,该实验小组达到了实验目的
B.该地的重力加速度比g偏大
C.她们实验操作过程中是先释放纸带然后再闭合打点计时器开关
D.实验过程中阻力引起的误差属于系统误差.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)图1所示的游标卡尺主尺的最小分度是mm,副尺上有20分度(精度为0.05mm).b1b2是它的外测脚,可以它用来测量圆管的
 
(填“外径”或“内径”).用窄片c测量一个工件槽深时,游标附近放大图如图2,则此工件的槽深为
 
mm
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(2)某实验小组利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验,图乙是她们选择的一条较理想的纸带,O点是打点计时器打出的第一个点,计数点A、B、C、D、E、F是纸带上相邻的点.她们测出了各点与O点的距离h后做出了必要的计算,测量和计算的记录见下表(计数点的速度用v表示)
计数点 A B C D E F
h(cm) 6.93 9.47 12.4 15.71 19.41 23.49
v(m/s) 1.16 1.37 1.56 1.75 1.95 2.14
v2(m2/s2 1.35 1.88 2.43 3.06 4.05 4.58
①测量某点与O点距离h的记录中不合理的一组是
 
(填写计数点名称)
②计数点D、E、F与O点之间的距离分别用hD、hE、hF表示,打点计时器的打点周期用T表示,则打下计数点E时纸带的速度vE=
 
(用符号表示),重物运动的加速度a=
 
(用符号表示)
③该小组的同学在坐标纸上建立图丙所示坐标系,标出了各组测量数据的坐标点,并在坐标系中画出v2-h图线.由图线可以判断计数点
 
的测量误差较大(填写计数点名称),据图线得到重力加速度g
 
m/s2(保留三位有效数字)
④下判断中正确的是
 

A.在误差允许的范围内,该实验小组达到了实验目的
B.该地的重力加速度比g偏大
C.她们实验操作过程中是先释放纸带然后再闭合打点计时器开关
D.实验过程中阻力引起的误差属于系统误差.

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科目:高中物理 来源: 题型:

某实验小组利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验,图乙是她们选择的一条较理想的纸带,O点是打点计时器打出的第一个点,计数点A、B、C、D、E、F是纸带上相邻的点。她们测出了各点与O点的距离后做出了必要的计算,测量和计算的记录见下表(计数点的速度用表示)

 


计数点

A

B

C

D

E

F

6.93

9.47

12.4

15.71

19.41

23.49

1.16

1.37

1.56

1.75

1.95

2.14

1.35

1.88

2.43

3.06

4.05

4.58

①测量某点与O点距离的记录中不合理的一组是         (填写计数点名称)

②计数点D、E、FO点之间的距离分别用表示,打点计时器的打点周期用T表示,则打下计数点E时纸带的速度           (用符号表示),重物运动的加速度             (用符号表示)

③该小组的同学在坐标纸上建立图丙所示坐标系,标出了各组测量数据的坐标点,并在坐标系中画出图线。由图线可以判断计数点       的测量误差较大(填写计数点名称),据图线得到重力加速度       (保留三位有效数字)

④下判断中正确的是

A.在误差允许的范围内,该实验小组达到了实验目的

B.该地的重力加速度比偏大

C.她们实验操作过程中是先释放纸带然后再闭合打点计时器开关

D.实验过程中阻力引起的误差属于系统误差

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科目:高中物理 来源:门头沟区一模 题型:问答题

(1)图1所示的游标卡尺主尺的最小分度是mm,副尺上有20分度(精度为0.05mm).b1b2是它的外测脚,可以它用来测量圆管的______(填“外径”或“内径”).用窄片c测量一个工件槽深时,游标附近放大图如图2,则此工件的槽深为______mm

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(2)某实验小组利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验,图乙是她们选择的一条较理想的纸带,O点是打点计时器打出的第一个点,计数点A、B、C、D、E、F是纸带上相邻的点.她们测出了各点与O点的距离h后做出了必要的计算,测量和计算的记录见下表(计数点的速度用v表示)
计数点 A B C D E F
h(cm) 6.93 9.47 12.4 15.71 19.41 23.49
v(m/s) 1.16 1.37 1.56 1.75 1.95 2.14
v2(m2/s2 1.35 1.88 2.43 3.06 4.05 4.58
①测量某点与O点距离h的记录中不合理的一组是______(填写计数点名称)
②计数点D、E、F与O点之间的距离分别用hD、hE、hF表示,打点计时器的打点周期用T表示,则打下计数点E时纸带的速度vE=______(用符号表示),重物运动的加速度a=______(用符号表示)
③该小组的同学在坐标纸上建立图丙所示坐标系,标出了各组测量数据的坐标点,并在坐标系中画出v2-h图线.由图线可以判断计数点______的测量误差较大(填写计数点名称),据图线得到重力加速度g______m/s2(保留三位有效数字)
④下判断中正确的是______
A.在误差允许的范围内,该实验小组达到了实验目的
B.该地的重力加速度比g偏大
C.她们实验操作过程中是先释放纸带然后再闭合打点计时器开关
D.实验过程中阻力引起的误差属于系统误差.

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