利用重锤带着纸带下落来验证机械能守恒定 律.在这个实验中: (1)从几条打上点的纸带中挑选第一.二两点间的距离接近 .并且点迹清晰的纸带进行测量. (2)有一条纸带.各点距A点的距离分别为d1.d2.d3--如图.各相邻点间的时间间隔为T.利用它来验证B与G两点处机械能是否守恒.可量得BG间的距离h= .B点的速度表达式 .G点的速度表达式 .如果有 = 则机械能守恒. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(1)在利用电磁打点计时器(电磁打点计时器所用电源频率为50Hz)“验证机械能守恒定律”的实验中( 结果均保留两位小数)
某同学用图所示装置进行实验,得到如图所示的纸带,把第一个点(初速度为零)记作O点,测出点O、A间的距离为68.97cm,点A、C间的距离为15.24cm,点C、E间的距离为16.76cm,已知当地重力加速度为9.8m/s2,重锤的质量为m=1.0kg,则打点计时器在打O点到C点的这段时间内,重锤动能的增加量为
8.00
8.00
J,重力势能的减少量为
8.25
8.25
J.
利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a=
9.50
9.50
m/s2
在实验中发现,重锤减小的重力势能总大于重锤增大的动能,其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力的作用,用题目中给出的已知量求出重锤下落过程中受到的平均阻力大小为
0.30
0.30
N.

(2)从表中选择适当的器材设计一个电路来测量电流表A1的内阻r1,要求尽可能高的测量精度,并能测得多组数据.
器材(代号) 规格
电流表(A1 量程10mA,待测内电阻r1约2Ω
电流表(A2 量程50 μA,内阻r2=750Ω
电压表(V) 量程15V,内阻r3=10kΩ
定值电阻(R1 阻值R1=35Ω
滑动变阻器(R2 总电阻值约5Ω
电池(E) 电动势1.5V,内阻不计
开关S
导线若干
1某同学设计了如图甲、乙所示电路,那么为了满足题目要求,应选择图
(选填“甲”或“乙”).2同学A按电路图乙将实物连接成如图丙所示电路,同学B在闭合开关S前检查发现有两处错误或不恰当的地方,请你指出
电流表A1正负接线柱接反了
电流表A1正负接线柱接反了
_、
滑片P应置于最左端
滑片P应置于最左端
.3根据正确的电路选择,由测量数据中的一组计算来r1,则表达式r1=
I2
I1
r2-R1
I2
I1
r2-R1
,式中各符号的意义是
I1、I2为A1、A2示数,r2为A2内阻,R1为定值电阻
I1、I2为A1、A2示数,r2为A2内阻,R1为定值电阻

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(1)在利用电磁打点计时器(电磁打点计时器所用电源频率为50Hz)“验证机械能守恒定律”的实验中( 结果均保留两位小数)
某同学用图所示装置进行实验,得到如图所示的纸带,把第一个点(初速度为零)记作O点,测出点O、A间的距离为68.97cm,点A、C间的距离为15.24cm,点C、E间的距离为16.76cm,已知当地重力加速度为9.8m/s2,重锤的质量为m=1.0kg,则打点计时器在打O点到C点的这段时间内,重锤动能的增加量为______J,重力势能的减少量为______J.
利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a=______m/s2
在实验中发现,重锤减小的重力势能总大于重锤增大的动能,其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力的作用,用题目中给出的已知量求出重锤下落过程中受到的平均阻力大小为______N.

(2)从表中选择适当的器材设计一个电路来测量电流表A1的内阻r1,要求尽可能高的测量精度,并能测得多组数据.
器材(代号)规格
电流表(A1量程10mA,待测内电阻r1约2Ω
电流表(A2量程50 μA,内阻r2=750Ω
电压表(V)量程15V,内阻r3=10kΩ
定值电阻(R1阻值R1=35Ω
滑动变阻器(R2总电阻值约5Ω
电池(E)电动势1.5V,内阻不计
开关S
导线若干
1某同学设计了如图甲、乙所示电路,那么为了满足题目要求,应选择图______(选填“甲”或“乙”).2同学A按电路图乙将实物连接成如图丙所示电路,同学B在闭合开关S前检查发现有两处错误或不恰当的地方,请你指出_______、______.3根据正确的电路选择,由测量数据中的一组计算来r1,则表达式r1=______,式中各符号的意义是______

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如图所示,是实验室中验证机械能守恒定律的实验装置,接通电源后,让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,如下图所示,对纸带上的点痕进行测量,O是起始点,OA间距离s0=12.54 cm,中间部分没有画出,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出点AC间的距离为s1=6.99 cm,点CE间的距离为s2=8.48 cm,使用交流电的频率为f=50 Hz,重锤质量为m=150 g,当地重力加速度g=9.80 m/s2

(1)甲同学利用上述数据经过计算发现,重锤从O点运动到C点时机械能减少了,请你计算出减小的机械能________.(保留2位有效数字)

(2)乙同学通过对数据分析,发现上述数据可以用来测量当地的重力加速度.请你根据这些数据计算当地的重力加速度g0=________.(保留3位有效数字)

(3)丁同学在实验中发现,重力加速度偏小,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,试用所给的数据符号和物理量表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F=________.

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(1)某同学用如图甲所示的装置来探究动能定理.

①实验时为了保证小车受到的合力与钩码的总重力大小基本相等,钩码的总质量应满足的实验条件是______,实验时首先要做的步骤是____________.
②挂上适当的钩码后小车开始做匀加速直线运动,用打点计时器在纸带上记录其运动情况.图乙是实验时得到的一条纸带,其中A、B、C、D、E、F是计数点.本实验能测出的物理量有:小车的质量M,钩码的总质量m,各计数点间的距离△xn.已知相邻计数点间的时间间隔为T,重力加速度为g.则打点计时器打出B点时小车的速度为______,对于BE段,小车合外力做的功与动能变化间的关系式为______.(均用题中所给的字母表示)
(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中,利用重锤拖着纸带自由下落,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:______.
A.必须使用的测量仪器有:打点计时器、天平和刻度尺
B.打点计时器的两个限位孔要在同一竖直线上
C.实验中其他条件相同时,选用重锤质量的大小不影响实验的误差
D.实验时先释放纸带,在接通电源
②按安装好实验装置,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1所示.图1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A、B、C、…,测出其中E、F、G点距打点起始点O的距离分虽为h1、h2、h3,已知重锤质量为m,当地重力加速度为g,打点计时器打点周期为T.为难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,重锤重力热能的减少量△EP=______,动能的增加量△EK=______(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图线,如图2所示.从v2-h图线求得重锤下落的加速度g′=______m/s2.(保留3位有效数字)

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(I) 把两个大小相同、质量不等的金属球用细线连接,中间夹一被压缩了的轻质短弹簧,置于摩擦可以不计的水平桌面上,如图所示.现烧断细线,观察两球的运动情况,进行必要的测量,验证物体间相互作用时动量守恒.

(1)为完成实验,已经准备了两个金属球、弹簧、细线、图钉、复写纸、白纸、木板、铅锤,还必须添加的器材是
天平、刻度尺
天平、刻度尺

(2)需直接测量的数据是
两小球的质量m1和m2,两小球落地点到桌面边缘的水平距离S1,S2
两小球的质量m1和m2,两小球落地点到桌面边缘的水平距离S1,S2

(3)用所得数据验证动量守恒定律的关系式是
m1S1=m2S2
m1S1=m2S2

(II)在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中,电源的频率为f,依次打出的点为0,1,2,3,4,…n.当地重力加速度为g.则:
(4)如用第2点到第6点之间的纸带来验证,现已测量出的物理量为:重锤的质量为m,第2点到第6点之间的距离h26;第1点到第3点之间的距离h13;第5点到第7点之间的距离h57;减少的重力势能为△ΕΡ=
mgh26
mgh26
,动能的增量为△Εk=
1
8
mf2(
h
2
57
-
h
2
13
)
1
8
mf2(
h
2
57
-
h
2
13
)

(5)下列实验步骤操作合理的顺序排列是
ADBCEF
ADBCEF
(填写步骤前面的字母).
A.将打点计时器竖直安装在铁架台上
B.接通电源,再松开纸带,让重物自由下落
C.取下纸带,更换新纸带(或将纸带翻个面)重新做实验
D.将重物固定在纸带的一端,让纸带穿过打点计时器,用手提着纸带
E.选择一条纸带,用刻度尺测出物体下落的高度h1,h2,h3…,hn,计算出对应的瞬时速度v1,v2,v3,…vn
F.分别算出
1
2
m
v
2
n
和mghn,在实验误差范围内看是否相等.

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同步练习册答案