用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律. ①实验小组A不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了.剩下的一部分纸带上各点间的距离如图乙所示的数值.已知打点计时器的周期为T=0.02S,重力加速度g=10m/s2;重锤的质量为m=1kg.已知S1=0.98cm,S2=1.42cm,S3=1.78cm, S4=2.18cm,重锤从B点到C点重力势能变化量 是 J.动能变化量是 J. ②若实验小组B在验证机械能守恒定律的实验中发现.重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加.其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用.因此想到可以通过该实验装置测阻力的大小. 根据已知当地重力加速度公认的较准确的值为g.电源的频率为f,用这些物理量求出了重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F= (用字母g.m.f. S1. S2 .S3 .S4表示). 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,有交流(频率为50Hz)和直流两种输出.重锤从高处由静止开始落下,拖动纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的痕迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.

(1)一同学按如下步骤进行实验:
A.用天平测量出重锤的质量; 
B.按图示的装置安装器件;
C.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
D.先接通电源,后释放悬挂纸带的夹子,打出一条纸带;
E.换用纸带,重复步骤D; 
F.选取合适的纸带;
G.测量所选纸带上某些点之间的距离;
H.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
指出其中没有必要进行的一个步骤是
A
A
;操作不恰当的一个步骤是
C
C

(2)利用这个装置也可以测量重锤的加速度数值.这位同学打出的纸带如图乙所示,A点为打下的第一个点,0、1、2、3、4、5、6为连续的计数点,现测得s1、s2、s3、s4、s5、s6分别为4.03cm、4.42cm、4.80cm、5.18cm、5.57cm、5.95cm,请你根据这条纸带推算此落体过程的加速度a为
9.58
9.58
m/s2.(保留三位有效数字)
(3)某同学根据第(2)问求得的加速度数值计算重力势能的变化量△EP,验证机械能守恒定律定律,试分析其合理性.(判断并说明理由)

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用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种,重锤从高处由静止开始落下,重锤从拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的痕迹进行测量,即可验证机械能定恒定律.

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
C.用天平测量出重锤的质量;
D.调整错误后,再接通电源开关,释放悬挂纸带的夹子,打出一条纸带;
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
指出其中没有必要进行的步骤是
C
C
;操作错误的步骤是
B
B

(2)如图(乙)所示,根据打出的纸带,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为s0,点A、C间的距离为s1,点C、E间的距离为s2,使用交流电的频率为f,已知重锤的质量为m,当地的重力加速度为g,则起始点O到打下C点的过程中,重锤重力势能的减少量为△EP=
mg(s0+s1
mg(s0+s1
,重锤动能的增加量为△EK=
m(s1+s2)2f2
32
m(s1+s2)2f2
32
.利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值,则根据这些条件和数据计算重锤下落的加速度a的表达式:a=
(s2-s1)f2
4
(s1+s2)2f2
32(s0+s1) 
(s2-s1)f2
4
(s1+s2)2f2
32(s0+s1) 

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用如图甲所示的实验装置验证机械能定恒定律.重锤由静止开始落下,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点进行测量,即可验证机械能守恒定律.

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示装置安装好器材
B.将打点计时器接到直流电源上
C.先松开悬挂纸带的夹子,后接通电源打出一条纸带
D.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤,将其选项对应的字母填写在下面的空行内.
BC
BC

(2)利用这个装置可以测量下落的加速度的数值.如图乙所示,根据打出的纸带,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测量出A点距打下的第一个点O距离为s0,点A、C间的距离为s1、点C、E间的距离为s2,使用交流电的频率为f,则根据这些条件计算重锤下落的加速度的表达式为a=
(s2-s1)f2
4
(s2-s1)f2
4
,打点C时重锤的速度v=
(s1+s2)f
4
(s1+s2)f
4

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用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,有输出电压为6V、频率为50Hz的交流电和输出电压为6V的直流电两种.质量为0.300kg的重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.(g取9.8m/s2
下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.松开手释放纸带,然后接通电源开关,打出一条纸带;
D.测量纸带上某些点间的距离;
E.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
(1)其中没有必要进行的或者操作不当的步骤,请将其选项对应的字母填在下面的空行内,并说明其原因.答:
B:打点计时器应该使用交流电,C:应该先通电再释放纸带
B:打点计时器应该使用交流电,C:应该先通电再释放纸带

(2)实验中得到如图乙所示的纸带,根据纸带可计算得知,重锤从B点到D点过程中重力势能减少量等于
0.271
0.271
J,动能增加量等于
0.264
0.264
J.(结果保留三位有效数字)

(3)在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加量,其原因主要是
实验过程中存在摩擦阻力
实验过程中存在摩擦阻力

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用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点.对纸带上的点痕进行测量,即验证机械能守恒定律.
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤
A.安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.释放悬挂纸袋的架子,然后接通电源开关打出一条纸带;
E.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是
BCD
BCD
.(将字母填在横线处)
(2)通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高试验的准确程度.某同学利用上图所示实验装置打出了纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v,以h为横轴,以v2为纵轴划出了如图乙的图线.图线的斜率k与当地的重力加速度g的关系是
k=2g
k=2g
.图线未过原点O,可能是实验操作时
先释放重物,后接通电源开关
先释放重物,后接通电源开关

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同步练习册答案