在验证机械能守恒定律的实验中,质量为1kg的重锤下落,通过打点计时器在纸带上记录运动过程,打点计时器所接电源为6 V、50Hz的交变电源,纸带打点如下图所示.纸
题型:不详难度:来源:
在验证机械能守恒定律的实验中,质量为1kg的重锤下落,通过打点计时器在纸带上记录运动过程,打点计时器所接电源为6 V、50Hz的交变电源,纸带打点如下图所示. 纸带上O点为重锤自由下落时的打点起点(O、A间点未画出),选取的计数点A、B、C、D依次间隔一个点(图中未画出),各计数点与O点距离如图所示,单位为mm,重力加速度为9.8m/s2,则:(计算结果保留三位有效数字)
(1)打点计时器打下B点时,重锤速度vB=________,重锤动能EkB=________. (2)从开始下落算起,打点计时器记录B点时,重锤势能减少量为________. (3)由(1)(2)中数据可知,由重锤下落过程说明_______.误差原因可能是: _______. |
答案
(1)1.18m/s;0.690 J (2)0.692 J (3)机械能守恒;摩擦阻力等 |
解析
试题分析:(1)做匀变速直线运动的物体,在t时间内的平均速度等于时刻的瞬时速度,设相邻计数点之间时间间隔为:,则有:,重锤动能为:;(2)从开始下落到记录B点时,重锤减少的重力势能为:。 (3)重锤下落过程中,在忽略摩擦力做功情况下,机械能守恒;动能变化小于重力势能变化,时由于摩擦力做功。 |
举一反三
(4分)图甲(a)是一个能够显示平抛运动及其特点的演示实验,用小锤敲击弹性金属片,小球A就沿水平方向飞出,做平抛运动;同时小球B被松开,做自由落体运动。图甲(b)是该装置一次实验的数码连拍照片,同时显示了A、B球分别做平抛运动和自由落体运动的轨迹。
①由图甲(b)的数码连拍照片分析可知,做平抛运动的A球离开轨道后在竖直方向的分运动是_______________________________。 ②现在重新设计该实验,如图乙所示,光源位于S点,紧靠着光源的前方有一个小球A,光照射A球时在竖直屏幕上形成影子P。现打开数码相机,同时将小球向着垂直于屏幕的方向水平抛出,不计空气阻力,小球的影像P在屏幕上移动情况即被数码相机用连拍功能(每隔相同的时间自动拍摄一次)拍摄下来,如图丙所示。则小球的影像P在屏上移动情况应当是图丙中的___________(选填“(c)”或“(d)”)。 |
(4分)在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
(1)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是____________________ (2)本实验采用的科学方法是---( )A.理想实验法 | B.等效替代法 | C.控制变量法 | D.建立物理模型法 |
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(8分)如图所示,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,用钩码所受的重力大小作为___________,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(如右图所示)。分析此图线OA段可得出的实验结论是____________________。 (3)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是( )(单选题)A.小车与轨道之间存在摩擦 | B.导轨保持了水平状态 | C.所挂钩码的总质量太大 | D.所用小车的质量太大 |
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(8分)在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中: (1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有____。(填选项代号) A.电压合适的交流电源 B.电压可调的直流电源 C.刻度尺 D.秒表E.天平 (2)实验过程中,下列做法正确的是____ A.先接通电源,再使纸带运动 B.先使纸带运动,再接通电源 C.将接好纸的小车停在靠近滑轮处 D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处 . (3)a示为一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻两计数点间都有四个点未画出,按时间顺序取O、1、2、3、4、5、6七个计数点,测出1、2、3、4、5、6各点到O点的鉅离如图所示(单位:cm)。由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻小车的即时速度大小v=___m/s,小车的加速庚大小a=____m/s2.(保留两位有效数字)
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我校机器人协会的同学利用如图所示的装置探究作用力与反作用力的关系。如图甲所示,在铁架台上用弹簧测力计挂住一个实心铁球,在圆盘测力计的托板上放一烧杯水,读出两测力计的示数分别为F1、F2;再把小球浸没在水中(水不会溢出),如图乙所示,读出两测力计的示数分别为F3、F4。
(1)请你分析弹簧测力计示数的变化,即F3_______F1(选填“>”“=”“<”)。 (2)水对铁球的浮力大小为_________,若___________,就说明了作用力与反作用力大小相等。 |
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