(10分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示.O为第一个点,
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(10分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示.O为第一个点,
题型:不详
难度:
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(10分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为
的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示.O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点.已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,当地的重力加速度为
,那么:
(1)电磁打点计时器与电源相接,下图中接线正确的是
(填“A”或“B”);
(2)根据图上所得的数据,应取图中O点到________点来验证机械能守恒定律;
(3)从O点到(2)问中所取的点,重物重力势能的减少量
=______
,动能增加量
=_______
(结果取三位有效数字);
(4)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离,根据纸带算出各点的速度
及物体下落的高度
,则以
为纵轴,以
为横轴画出的图象是下图中的________.
答案
(1)B (2分) (2) B (2分) (3)1.88 (2分) ,1.84 (2分) (4)A (2分)
解析
试题分析:(1)电磁打点计时器使用交流电源,所以图中接线正确的是B.
(2)验证机械能守恒时,我们验证的是减少的重力势能
和增加的动能
之间的关系,所以我们要选择能够测
和
的数据,故选B点.
(3)减少的重力势能
;
,则增加的动能
。
(4)根据
,得
,即
与
成正比,故A正确.
举一反三
如图甲为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)“研究加速度和力的关系”的实验装置。
(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持___________不变,用钩码所受的重力作为小车所受外力,用DIS测小车的加速度.。
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图乙所示)。
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是:
②此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是( )
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状
C.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大
题型:不详
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如右图所示,将电火花打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,某同学利用此装置测定重力加速度。
(1) 本实验中的电火花打点计时器所用电源是( )
A.6V以下直流电
B.6V以下、频率50Hz的交流电
C.220V直流电
D.220V、频率50Hz的交流电
(2)本实验所需器材有:打点计时器(带导线)、(1)中所选电源、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需要
(填字母代号)中的器材。
A.天平及砝码 B.毫米刻度尺 C.秒表
(3)实验时下面的步骤先后顺序是
.
A.先释放纸带后打开打点计时器 B.先打开打点计时器后释放纸带
(4)打出的纸带如图所示,实验时纸带的
端应和重物相连接。(选填“甲”或“乙”)
(5)纸带上1至9各点为计时点,由纸带所示数据可算出实验时的加速度为_______m/s
2
.(保留3位有效数字)
(6)若当地的重力加速度数值为9.80 m/s
2
,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因是:
.
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(12分)某同学在验证机械能实验中,不慎将一条测量好的纸带的前面一部分破坏了,剩下的一段纸带上的各个点间的距离他测出如图所示,该同学利用纸带数据验证了重锤通过2、5两点时机械能守恒.已知打点计时器工作频率50Hz,当地的重力加速度
,重锤的质量
.
①设重锤在2、5两点的速度分别为
、
,
2、5两点的距离为
,该同学验证所用的守恒表达式为:
.
②根据纸带数据,重锤通过2、5两点时减少的重力势能为
=
,增加的动能为
=
.(取三位有效数字)
题型:不详
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用练习使用打点计时器的实验中,使用的打点计时器有两种,一种是电火花计时器,另一种是电磁打点计时器,这两种计时器工作电压分别是
、
,当电源的频率是50Hz时,它们每隔
s打一个点。
题型:不详
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某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系,所用交流电的频率为50Hz,如图为某次实验中得到的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出.若从纸带上测出x
1
=5.20cm、x
2
=5.60cm、x
3
=6.00cm、x
4
=6.40cm.则打点计时器打计数点“2”时小车的速度v
2
=
m/s,小车的加速度a=___
m/s
2
,依据本实验原理推断第4计数点和第5计数点之间的距离x
5
=
cm.
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