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如图是“验证机械能守恒定律”实验中打下的某一纸带示意图,其中 O 为起始点,A、B、C 为某三个连续点,已知打点时间间隔 T=0.02s,用最小刻度为 1mm的刻度尺量得OA=15.55cm,OB=19.2cm,OC=23.23cm (g=9.8m/s2)
(1)假定上述数据并没有看错,则它们中不符合数据记录要求的是
OB
OB
 段,正确的记录应是
19.20
19.20
 cm;
(2)根据上述数据,当纸带打 B 点时,重锤(其质量为m)重力势能比开始下落位置时的重力势能减少了
1.88m
1.88m
  J.这时它的动能是
1.84m
1.84m
  J;
(3)通过计算表明数值上△EP
大于
大于
△Ek(填“大于”“小于”或“等于”),这是因为
由于物体下落过程中存在摩擦阻力,
由于物体下落过程中存在摩擦阻力,
,实验的结论是:
在误差允许的范围内,重锤下落过程中机械能守恒.
在误差允许的范围内,重锤下落过程中机械能守恒.
..
分析:(1)毫米刻度尺最小刻度是1mm,所以需要估读到下一位.
(2)动能的增加量:
1
2
mv2,势能的减小量:mgh;
(3)由于物体下落过程中存在摩擦阻力,因此动能的增加量小于势能的减小量.
解答:解:(1)毫米刻度尺测量长度,要求估读即读到最小刻度的下一位.
这三个数据中不符合有效数字读数要求的是OB段,正确的记录应是19.20cm;
(2)重力势能减少了△Ep=mgh=1.88m  J
中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小:
vB=
XOC-XOA
tAC
=1.92m/s
EkB=
1
2
m
v
2
B
=1.84m  J
(3)通过计算表明数值上△EP 大于△Ek,
这是因为由于物体下落过程中存在摩擦阻力,
实验的结论是:在误差允许的范围内,重锤下落过程中机械能守恒.
故答案为:(1)0B,19.20
(2)1.88m,1.84m
(3)大于,由于物体下落过程中存在摩擦阻力,在误差允许的范围内,重锤下落过程中机械能守恒.
点评:正确解答实验问题的前提是明确实验原理,从实验原理出发进行分析所需实验器材、实验步骤、所测数据等,会起到事半功倍的效果.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

气垫导轨可以在导轨和滑块之间形成一薄层空气膜,使滑块和导轨间的摩擦几乎为零,如图1所示,让滑块从气垫导轨是某一高度下滑,滑块上的遮光片的宽度为△s,当遮光片通过电门时与光电门相连的数字毫秒器显示遮光时间为△t,则庶光片通过光电门的平均速度为v=
△s
△t

(1)关于这个平均速度,有如下讨论:
A.这个平均速度不能作为实验中遮光片通过光电门时滑块的瞬时速度
B.理论上,遮光片宽度越窄,遮光片通过光电门的平均越接近瞬时速度
C.实验中所选遮光片并非越窄越好,还应考虑测量时间的精确度,遮光片太窄,时间测量精度就会降低,所测瞬时速度反而不准确
D.实验中,所选遮光片越宽越好,这样时间的测量较准,得到的瞬时速度将比较准确,这些讨论中,正确的是:;
(2)利用这一装置可验证机械能守桓定律,如图2.滑块和遮光片总质量记为M(kg),若测出气垫导轨总长L0、遮光片的宽度△s,气垫导轨两端到桌面的高度差h、滑块从由静止释放到经过光时门时下滑的距离L和遮光时间△t,这一过程中:滑块减少的重力势能的表达式为:,滑块获得的动能表达式为:
1
2
M(
△s
△t
)
2
1
2
M(
△s
△t
)
2
;

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(1)为进行“验证机械能守恒定律”的实验,有下列器材可供选择:铁架台、打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键,刻度尺,其中不必要的器材是
低压直流电源、天平、秒表
低压直流电源、天平、秒表
,缺少的器材是
低压交流电源、重锤
低压交流电源、重锤
.
(2)验证机械能守恒亦可用如图甲所示装置,用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物,蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动,使之替代打点计时器.当烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号,如图6乙所示,设毛笔接触棒时不影响棒的运动.测得记号之间的距离依次为26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm、106.0mm,已知电动机铭牌上标有“1440r/min”字样,由此验证机械能守衡.根据以上内容.回答下列问题:
①毛笔画相邻两条线的时间间隔T=
1
24
1
24
s,图乙中的圆柱棒的
左
左
端是悬挂端(填左或右).
②根据乙所给的数据,可知毛笔画下记号C时,圆柱棒下落的速度vc=
1.2
1.2
m/s;画下记号D时,圆柱棒下落的速度vD=
1.6
1.6
m/s;记号C、D之间棒的动能的变化量为
0.52
0.52
J,重力势能的变化量
0.57
0.57
J(g=9.8m/s2).由此可得出的结论是
在误差允许范围内圆柱下落过程中机械能守恒
在误差允许范围内圆柱下落过程中机械能守恒
.(计算结果保留2位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网气垫导轨可以在导轨和滑块之间形成一薄层空气膜,使滑块和导轨间的摩擦几乎为零,如图所示,让滑块从气垫导轨的某一高度下滑,滑块上的遮光片的宽度为△s,当遮光片通过电门时与光电门相连的数字毫秒器显示遮光时间为△t,则遮光片通过光电门的平均速度为v=
△s△t

(1)关于这个平均速度,有如下讨论:
A.这个平均速度不能作为实验中遮光片通过光电门时滑块的瞬时速度
B.理论上,遮光片宽度越窄,遮光片通过光电门的平均越接近瞬时速度
C.实验中所选遮光片并非越窄越好,还应考虑测量时间的精确度,遮光片太窄,时间测量精度就会降低,所测瞬时速度反而不准确
D.实验中,所选遮光片越宽越好,这样时间的测量较准,得到的瞬时速度将比较准确.
这些讨论中,正确的是:
 
;
(2)利用这一装置可验证机械能守桓定律.滑块和遮光片总质量记为M(kg),若测出气垫导轨总长L0、遮光片的宽度△s,气垫导轨两端到桌面的高度差h、滑块从由静止释放到经过光时门时下滑的距离L和遮光时间△t,这一过程中滑块减少的重力势能的表达式为:
 
,滑块获得的动能表达式为:
 
.

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科目:高中物理 来源:2013届陕西省岐山县高三上学期期中考试物理试卷(带解析) 题型:实验题

用如图实验装置验证、组成的系统机械能守恒:从高处由静止开始下落,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.下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.已知=50g、=150g,打点频率为50Hz.(已知当地的重力加速度g=10.00m/s2,结果保留两位有效数字),则

(1)在纸带上打下计数点5时的速度____________m/s;
(2)在0—5过程中系统动能的增量△Ek=_____________J,系统势能的减少量△Ep=__________J;由此得出的结论是:_________________________________________.

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年陕西省岐山县高三上学期期中考试物理试卷(解析版) 题型:实验题

用如图实验装置验证、组成的系统机械能守恒:从高处由静止开始下落,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.下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.已知=50g、=150g,打点频率为50Hz.(已知当地的重力加速度g=10.00m/s2,结果保留两位有效数字),则

(1)在纸带上打下计数点5时的速度____________m/s;

(2)在0—5过程中系统动能的增量△Ek=_____________J,系统势能的减少量△Ep=__________J;由此得出的结论是:_________________________________________.

 

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