用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中:(1)运用公式=mgh对实验条件的要求是 ;(2)若实验中所用重物的质量m=1 kg.打点纸带
题型:不详难度:来源:
用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中:
(1)运用公式=mgh对实验条件的要求是 ; (2)若实验中所用重物的质量m=1 kg.打点纸带如图所示,打点时间间隔为T="0.02" s,则记录B点时,重物速度vB=________m/s,重物动能Ek=________J,从开始下落起至B点时重物的重力势能减少量是__________J,由此可得出的结论是__________________________;(结果保留三位有效数字,g取9.8 m/s2)
(3)根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落距离h,则以为纵轴、以h为横轴画出的图象应是下图中的( )
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答案
(1) 打第一个点时重物的速度为零 (2) 0.590 0.174 0.172 在实验误差范围内,重物的机械能守恒(3)C |
解析
试题分析:(1)用公式时,对纸带上起点的要求是重锤是从初速度为零开始, (2)利用匀变速直线运动的推论, 重锤的动能 从开始下落至B点,重锤的重力势能减少量. 得出的结论是在误差允许范围内,重物下落的机械能守恒. (3)利用图线处理数据,从理论角度物体自由下落过程中机械能守恒可以得出:,即;所以以为纵轴,以h为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线,也就是图中的C. 故选C. 点评:运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题.要能够找出斜率和截距的物理意义,我们必须要从物理角度找出两个物理变量的关系表达式.利用图象问题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法.我们更多的研究直线图形,找出其直线的斜率和截距. |
举一反三
(1)如图是验证力的平行四边形定则装置,将一根橡皮筋的一端固定在A上.第一次通过细线悬吊4个钩码时,橡皮筋的另一端被拉伸到O处(图甲);第二次在木板上固定了两个光滑小轮B和C,细线通过两轮分别悬挂2个和3个钩码,发现橡皮筋沿AO方向伸长但另一端O′与O还未重合(图乙).
①为了使O′与O点能够重合,他应该将小轮B、C适当向 (填“上方”或“下方”)移动; ②实验过程除记录橡皮筋与细线结点的位置O外,还需记录 和 . (2)某学习小组做探究外力做功与物体动能变化的关系实验,在实验室组装了一套如图所示的装置,他们找到了打点计时器、学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、天平和刻度尺等。若你是小组中的一位成员,完成该项实验的两个步骤:
①当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上小沙桶时,先 ,再 (填“释放沙桶”或“接通电源”),使滑块带动纸带在木板上运动; ②实验时认为合外力与沙桶的总重力大小基本相等,用天平称量滑块的质量为M,往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量为m,让沙桶带动滑块加速运动。用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2)。则本实验最终要验证的数学表达式为:______________________________________。(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量) |
在利用打点计时器和小车来做“验证牛顿运动定律”的实验时,下列说法中不正确的是() A.平衡摩擦力时,应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上 | B.连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行 | C.平衡摩擦力后,长木板的位置不能移动 | D.小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车 |
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“验证牛顿运动定律”的实验,主要的步骤有: a.将一端附有定滑轮的长木板放在水平桌面上,取两个质量相等的小车,放在光滑的水平长木板上 | b.打开夹子,让两个小车同时从静止开始运动,小车运动一段距离后,夹上夹子,让它们同时停下来,用刻度尺分别测出两个小车在这一段时间内通过的位移大小 | c.分析所得到的两个小车在相同时间内通过的位移大小与小车所受的水平拉力的大小关系,从而得到质量相等的物体运动的加速度与物体所受作用力大小的关系 | d.在小车的后端也分别系上细绳,用一只夹子夹住这两根细绳 | 用如下图所示的装置来探究物体的加速度与力、质量的关系.实验时,小盘和砝码牵引小车,使小车做初速度为零的匀加速运动.
(1)此实验中可以不测量加速度的具体值,原因是______________________. (2)通过改变________,就可以改变小车所受的合力. (3)在探究加速度与质量关系时,分别以________为纵坐标、________为横坐标作图象,这样就能直观地看出二者关系. | 有4条用打点计时器(所用交流电频率为50 Hz)打出的纸带A、B、C、D,其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的.为找出该纸带,某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为x1、x2、x3.请你根据下列x1、x2、x3的测量结果确定该纸带为________.(已知当地的重力加速度为9.791 m/s2) A.61.0 mm,65.8 mm,70.7 mm B.41.2 mm,45.1 mm,53.0 mm C.49.36 mm,53.5 mm,57.3 mm D.60. 5 mm,61.0 mm,60.6 mm) |
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