在验证机械能守恒定律的实验中,质量为m 的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如下图所示,相邻记数点时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2
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m 的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如下图所示,相邻记数点时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2。求:
(1)该实验所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需 (填字母代号)中的器材。A.直流电源、天平及砝码 | B.直流电源、毫米刻度尺 | C.交流电源、天平及砝码 | D.交流电源、毫米刻度尺 | (2)打点计时器打下记数点B时,物体的速度VB = m/s(保留两位有效数字); (3)从点O到打下记数点B的过程中,物体重力势能的减小量△EP= J,动能的增加量△EK = J(保留两位有效数字); (4)根据题中提供的条件,可求出重锤实际下落的加速度a= m/s2。(保留两位有效数字) (5)即使在实验操作规范,数据测量及数据处理很准确的前提下,该实验测得的△EP也一定略大于△EK ,这是实验存在系统误差的必然结果,试分析该系统误差产生的主要原因为 。 |
答案
(1) D(2)0.96(3)0.47m (J) 0.46m (J)(4)a=9.5 (5)原因是重锤和纸带都受到阻力的作用,因此机械能有损失 |
解析
试题分析:1)机械能守恒定律中需要测量一点的速度大小和下落的高度,所以毫米刻度尺需要,打点计时器需要交流电源才能工作,D对; (2)B点为AC的中间时刻,中间时刻的瞬时速度等于平均速度 (3)重力势能的减小量,动能增加量 (4)由匀变速直线运动公式,加速度为 (5)原因是重锤和纸带都受到阻力的作用,因此机械能有损失 点评:运用匀变速直线运动的两个推论处理纸带问题,是高考热点,要熟练掌握. |
举一反三
①电火花打点计时器的电源应是 电源(选“直流”或“交流”),使用我国民用电时,每隔 s时间打一次点. ②练习使用打点计时器时,应该注意 A.纸带从墨粉纸上方穿过限位孔 | B.纸带从墨粉纸下方穿过限位孔 | C.先接通电源,后释放纸带 | D.先释放纸带,后接通点源 |
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在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz.在纸带上选择0、1、2、3、4、5等计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出. 试回答: ①相邻计数点之间的时间间隔为 s;若甲同学在测量各计数点之间的距离时测量方法和数据如图(a)所示,乙同学的测量方法和数据如图(b)所示(单位:cm),从减小实验误差考虑,你认为 同学的方法更科学;
②根据所选纸带的数据,可以计算出打点计时器在打下计数点“0”至计数点“2”这段时间内小车的平均速度v1 = m/s,打下计数点“4”时小车的瞬时速度为v4 = m/s; ③小车的加速度为a = m/s2. |
打点计时器是一种_________仪器,实验室常用的打点计时器有电火花打点计时器和电磁打点计时器两种。其中电磁打点计时器的工作电压是________V交流电压,它在纸带上打出两个相邻的点的时间间隔是________s |
上图所示的是用打点计时器记录小车的匀加速直线运动的纸带,交流电周期为 T=0.02 s,每5 个点取一个记数点,测量得 S1=3.01 cm,S2=6.51 cm,S3=10.5 cm,S4=14.99 cm,S5=20.01 cm,S6=25.50 cm, (1)打点计时器是力学中常用的________仪器。 (2)在S1到S6六个数据中,记录有误的数据是__________。(用数据前的符号表示) (3)利用以上数据可求得B 点的瞬时速度大小为_________________, 小车运动的加速度大小为________________m/s2。(保留三位有效数字) |
(1) .某同学在测定匀变速直线运动的加速度时,得到了几条较为理想的纸带,已知在每条纸带每5个计时点取好一个计数点,两个计数点之间的时间间隔为0.1s,依打点时间顺序编号为0、1、2、3、4、5,由于不小心,纸带被撕断了,如下图所示.请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答(计算结果保留两位有效数字):
①在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应是______. ②打A纸带时,物体的加速度大小是___________. ③点1的速度大小是_____________. (2).关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是( ). (A)打点计时器应用低压交流电源,交流电频率为50Hz (B)纸带穿过限位孔,并必须把纸带压在复写纸的上面 (C)要先通电,后释放纸带,纸带通过后立即切断电源 (D)为减小摩擦,每次测量应先将纸带理顺 (3) .一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。下列表述正确的是( )
A.a的原长比b的长 B.a的劲度系数比b的大 C.a的劲度系数比b的小 D.测得的弹力与弹簧的长度成正比 (4).某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时,主要步骤是: A.在桌上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上 B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套 C.用两个弹簧秤分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O.记录下O点的位置,读出两个弹簧秤的示数 D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F E.只用一只弹簧秤,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力的图示 F.比较力和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论。 上述步骤中:①有重要遗漏的步骤的序号是 和 ; ②遗漏的内容分别是 和 . |
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