在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50 Hz,当地重力加速度的值为9.80 m/s2,测得所用重物的质量为1.00 kg.实验步骤如下:
题型:不详难度:来源:
在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50 Hz,当地重力加速度的值为9.80 m/s2,测得所用重物的质量为1.00 kg.实验步骤如下:A.按照图示的装置安装仪器;
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上; C.用天平测量出重锤的质量; D.接通电源开关,然后释放重物,打出一条纸带; E.测量纸带上打出的某些点之间的距离; F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能. 按实验要求正确地操作并选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02 s)。
(1)上述步骤中没有必要进行的的步骤是 ;操作不恰当的步骤是 (2)纸带的________(左、右)端与重物相连; (3)打点计时器打下计数点B时,物体的速度VB= m/s;(计算结果保留两位有效数字) (4)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep =______________J,此过程中物体动能的增加量△Ek =_____________J;(计算结果保留两位有效数字) (5)实验的结论是 . (6)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v及物体下落的高度h,则以v2/2为纵轴、以h为横轴画出的图象是下图中的 |
答案
(1)C、B (2)左 (3) 0.98m/s (4) 0.49J , 0.48J (5)在误差允许范围内,机械能守恒 (6) A |
解析
试题分析:(1)没有必要进行的步骤是:因为我们是比较的大小关系,故m可约去比较,不需要用天平.故C没有必要.故选C.操作不恰当的步骤是:应将打点计时器接到电源的交流输出端上,故B错误.故选B (2)因为打点计时器每隔0.02s打一个点,时间间隔是定值;重物拖动纸带下落的运动过程中,速度越来越快,所以相等时间内运动的位移越来越大.所以图中纸带左端先开始运动. (3) (4)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是 物体动能的增加量 (5) 在误差允许范围内,机械能守恒 (6)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,故选A 点评:纸带问题的处理是力学实验中常见的问题.我们可以纸带法实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度. |
举一反三
关于“研究平抛运动”的实验 (1)平抛物体的运动规律可以概括为两点:①水平方向做匀速运动,②竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动规律,可做下面的实验:如图所示,用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面,这个实验
A.只能说明上述规律中的第①条 B.只能说明上述规律中的第②条 C.不能说明上述规律中的任何一条 D.能同时说明上述两条规律 (2)在实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度.实验简要步骤如下: A.让小球多次从同一位置由静止释放,记下小球穿过卡片孔的一系列位置; B.安装好器材,注意斜槽末端水平和平板竖直,记下斜槽末端O点和过O点的竖直线; C.测出曲线上某点的坐标x、y,算出该小球的平抛初速度,实验需要对多个点求v0的值,然后求它们的平均值。 D.取下白纸,以O为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹。 上述实验的合理顺序是________(只排列序号即可) |
“探究求合力的方法”实验装置如图甲所示,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。
(1)在用两根弹簧秤通过细绳拉橡皮筋时,除了要记下两弹簧秤拉力大小和方向,还需 记录 . (2)图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。F与F/中,方向一定沿AO方向的是 . (3)本实验中采用的科学方法是 . |
某同学做了一次较为精确的测定匀加速直线运动的加速度的实验,实验所得到的纸带如图所示, 设0点是计数的起始点,相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s。计数点0至2之间距离是9cm,0至3之间距离是15cm,则计数点1与0点的距离s1应为 cm,打计数点1时物体的速度大小是 m/s ;物体的加速度a = m/s2. |
在“验证机械能守恒定律”的实验中,质量m=1kg的物体自由下落,得到如下图所示的纸带,相邻计数点间的时间间隔为0.04s.那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中,物体重力势能的减少量=_______J,此过程中物体动能的增加量=______J。由此可得到的结论是 . (g="9.8" m/s2,保留三位有效数字) |
在“探究功与速度变化的关系”的实验中 (1)小车会受到阻力,但可使木板倾斜作为补偿。则下列操作正确的是( ) A.放开小车,能够自由下滑即可 B.放开小车,能够匀速下滑即可 C.放开拖着纸带的小车,能够自由下滑即可 D.放开拖着纸带的小车,能够匀速下滑即可 (2)下列叙述正确的是( ) A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值 B.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致 C.实验的目的是探究外力做功与物体速度的关系 D.先接通电源,再释放小车,在橡皮筋的作用下弹出 (3) 在“探究功与速度变化的关系”的实验中,得到的纸带如图所示应选________段(选填“AB”或“CD”)来计算小车的速度。 |
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