某实验小组用质量为0.5kg的重锤的自由落体运动来验证机械能守恒,安装好如图甲所示的实验装置进行实验。如图甲所示接通电源,静止释放重物,打出一条纸带如图乙所示。

某实验小组用质量为0.5kg的重锤的自由落体运动来验证机械能守恒,安装好如图甲所示的实验装置进行实验。如图甲所示接通电源,静止释放重物,打出一条纸带如图乙所示。

题型:不详难度:来源:
某实验小组用质量为0.5kg的重锤的自由落体运动来验证机械能守恒,安装好如图甲所示的实验装置进行实验。如图甲所示接通电源,静止释放重物,打出一条纸带如图乙所示。
   
请回答:(1)该实验中必需的测量器材是            
(2)指出上述装置安装中一处不合理的地方                  
(3)如图乙纸带上所示,则重锤运动的加速度                  m/s2,重锤从O点运动到D点的过程,重力势能减少           J。(本地的重力加速度g取9.8m/s2,计算结果保留两位有效数字)
答案
(1)刻度尺;(2)打点计时器两限位孔应在同一竖直线上;(3)9.5m/s2;(4)1.9J
解析

试题分析:(1)需要刻度尺测量纸带上两点间的距离;
(2)打点计时器两限位孔应在同一竖直线上,甲图两限位孔不在同一竖直线上;
(3)加速度
重锤从O点运动到D点的过程,重力势能减少
举一反三
某实验小组欲以图甲所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”.图中A为小车,B为装有砝码的小盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电磁打点计时器相连,小车的质量为m1,小盘(及砝码)的质量为m2
    
(1)下列说法正确的是(  )
A.实验时先放开小车,再接通打点计时器的电源
B.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
C.本实验中应满足m2远小于m1的条件
D.在用图象探究小车加速度与受力的关系时,应作a-m1图象
(2)某同学平衡好摩擦阻力后,在保持小车质量不变的情况下,通过多次改变砝码重力,作出小车加速度a与砝码重力F的图象如图乙所示.若牛顿第二定律成立,重力加速度g=10 m/s2,则小车的质量为________kg(结果取2位有效数字),小盘的质量为________kg。
(3)实际上,在砝码的重力越来越大时,小车的加速度不能无限制地增大,将趋近于某一极限值,此极限值为_______m/s2
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某同学利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度.
(1)电火花打点计时器是一种使用__________(选填 “交流”或 “直流”)电源的计时仪器,它的工作电压是          V,当电源的频率为50 Hz时,它每隔______s打一次点.
(2)使用打点计时器时,接通电源与让纸带随小车开始运动这两个操作过程的操作顺序,应该是(  )
A.先接通电源,后释放纸带B.先释放纸带,后接通电源
C.释放纸带的同时接通电源D.哪个先,哪个后都可以
(3)实验中该同学从打出的若干纸带中选取一条纸带,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺,零点跟“0”计数点对齐,由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入下列表格中.

距离
d1
d2
d3
测量值/cm
 
 
 
计算小车通过计数点“2”的瞬时速度为v2 ="_____" m/s,小车的加速度是a ="____" m/s2
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(1)图中给出的是用螺旋测微器测量一金属薄板厚度时的示数,此读数应为   ____mm。

(2)有一游标卡尺,主尺的最小分度是1 mm,游标尺上有20个小的等分刻度.用它测量一工件的长度,如图所示读数是     __mm.

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在“研究匀变速直线运动”的实验中,用打点计时器记录纸带运动的时间。计时器所用电源的频率为50Hz,图为一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点,用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示(单位:cm)。

由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的即时速度大小v4=________m/s,小车的加速度大小a=________m/s2
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(7分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1.00kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点.如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带,O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出).已知打点计时器每隔0.02s打一次点,当地的重力加速度g=9.80m/s2.那么:

(1)纸带的________端(选填“左”或“右”)与重物相连;
(2)根据图上所得的数据,从O点到B点,重物重力势能减少量ΔEp=________J,动能增加量ΔEk=________J(结果取3位有效数字);
(3)实验的结论是___________________________________________。
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