在验证机械能守恒定律的实验中,与纸带相连的质量为1kg的重锤自由下落,打出的纸带如图所示,相邻记数点时间间隔为0.02s, g取9.8m/s2.求: ①打点计时
题型:不详难度:来源:
在验证机械能守恒定律的实验中,与纸带相连的质量为1kg的重锤自由下落,打出的纸带如图所示,相邻记数点时间间隔为0.02s, g取9.8m/s2.求:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122191042-24750.png) ①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); ②某同学根据纸带上的O点到B点的数据,计算出物体的动能增加量△Ek=0.47J,重力势能减小量△Ep=0.48J,经过多次实验均发现△Ek略小于△Ep,试分析或解释形成这个现象的原因: . |
答案
① 0.97m/s ; ② 重物下落过程中克服摩擦阻力做功消耗了部分重力势能(其它相近说法均可给分) |
解析
,重物在下降过程中存在摩擦力的作用,即重物下落过程中克服摩擦力做功消耗了部分重力势能,所以多次试验均发现△Ek略小于△Ep, |
举一反三
某同学在研究平抛运动的实验中,在方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹后,又在轨迹上取出a、b、c、d四个点,如图所示(轨迹已擦去),已知方格纸上的每一个小方格边长均为 取10m/s2,请你根据小方格纸上的信息,通过分析计算完成下面几个问题:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122191007-54383.png) (1)小球从 所经历的时间 (填“相等”或“不相等”); (2)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,根据小球从 的竖直方向位移差,求出小球从 所经历的时间是 秒; (3)根据水平位移,求出小球平抛运动的初速度 = m/s; (4)从抛出点到b点所经历的时间是 秒 . |
用落体法研究机械能守恒定律的实验中,某同学按照正确的操作选得纸带,但在处理纸带的过程中不小心把纸带撕成三个小段,并丢失了中间段的纸带,剩下的两段纸带如图所示。已知电源的频率为50Hz,在纸带上打出的各点间距离记录在下图中。 ①A、B两点间的平均速度是 m/s; ②丢失的中间段纸带上有 个点; ③由这两段纸带可以求得当地的重力加速度g m/s2。![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122191001-23274.png) |
某同学使用如图所示的装置来验证“机械能守恒定律”。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122190917-30353.png) (1)下面是操作步骤: a.按图安装器材; b.松开铁夹,使重物带动纸带下落; c.接通打点计时器电源,使计时器开始工作; d.进行数据处理; e.根据需要,在纸带上测量数据。 把上述必要的操作步骤按正确的顺序排列 。 (2)打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,下图为实验中打出的一条纸带,从起始点O开始,将此后连续打出的7个点依次标为A、B、C、D……G,
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122190917-86446.png) 打点计时器打F点时,重锤下落的速度为 m/s(保留到小数点后两位)。 (3)如果已知重锤的质量为0.50 kg,当地的重力加速度为9.80m/s2。从打O点到打F点的过程中,重锤重力势能的减少量为 J,重锤动能的增加量为 J(结果均保留到小数点后两位)。 |
在用落体法“验证机械能守恒”的实验中,某同学上交的实验报告中,显示重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能,则出现这一问题的可能原因是( )A.重锤的质量测量错误 | B.用公式![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122190854-49426.png) | C.交流电源的频率不等于50Hz | D.重锤下落时受到的阻力过大 |
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为进行“验证机械能守恒定律”的实验,有下列器材可供选择: A 铁架台 B 打点计时器 C 复写纸 D 纸带 E 低压交流电源 F 天平 G 秒表 H 导线 I 电键 K 毫米刻度尺 (1)上述器材不必要的是 (只填字母代号),缺少的器材是 . (2)实验中下列物理量中需要直接测量的量有 . A.重锤质量 B.重力加速度 C.重锤下落的高度 D.与下落高度相对应的重锤瞬时速度 (3)质量 的重锤自由下落,在纸带上打出一系列的点如图所示,O为第一个点,A、B、C为相邻的点,相邻计数点的时间间隔为0.02s,长度单位是cm,取g=9.8m/s2,求: a.打点计时器打下 计数点B时,物体的速度 m/s(保留两位有效数字); b.从点O到打下计数点B的过程中,物体重力势能的减少量△Ep= J,动能的增△Ek= J(保留两位有效数字).![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20191122/20191122190840-30042.png) |
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