在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在电压为U、频率为f的交流电源上,从实验打出的几条纸带中选出一条理想纸带,如图所示,选取纸带上打出的连续5个点A、

在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在电压为U、频率为f的交流电源上,从实验打出的几条纸带中选出一条理想纸带,如图所示,选取纸带上打出的连续5个点A、

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在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在电压为U、频率为f的交流电源上,从实验打出的几条纸带中选出一条理想纸带,如图所示,选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E,测出A点与起始点O的距离为s0,点A、C间的距离为s1,点C、E间的距离为s2,已知重锤的质量为m,当地的重力加速度为g,则

魔方格

(1)从起点O开始到打下C点的过程中,重锤重力势能的减少量为△EP=______,重锤动能的增加量为△Ek=______.
(2)根据题设条件,还可利用重锤下落求出当地的重力加速度g=______,
经过计算可知,测量值比当地重力加速度的真实值要小,其主要原因是:______.
答案
(1)重锤重力势能的减少量为△EP=mg(s0+s1).
        打C点重锤的速度vC=
s1+s2
2T
,T=2•
1
f

       重锤动能的增加量为△Ek=
1
2
m2C
=
m(s1+s2)2f2
32

    (2)由s2-s1=a(
2
f
2,得
          a=
s2-s1
4
f2

      由于纸带与限位孔之间摩擦力作用、重物受到空气阻力等影响,g测量值比当地重力加速度的真实值要小.
故本题答案是:
(1)mg(s0+s1); 
m(s1+s2)2f2
32

(2)
s2-s1
4
f2
;  纸带与限位孔之间摩擦力作用.
举一反三
(1)用如图所示装置来验证动量守恒定律,质量为mB的钢球B放在小支柱N上,球心离地面高度为H;质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点,当细线被拉直时O点到球心的距离为L,且细线与竖直线之间夹角α;球A由静止释放,摆到最低点时恰与球B发生正碰,碰撞后,A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,用来记录球B的落点.
①用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量(设两球A、B碰前的动量分别为pA、pB;碰后动量分别为pApB),
则pA=______,pA=______; pB=______,pB=______.
②请你写出两条可确实减小实验误差的建议:______.
(2)为了“探究碰撞中的不变量”,小明在光滑桌面上放有A、B两个小球.A球的质量为0.3kg,以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞,并测得碰撞后B球的速度为9m/s,A球的速度变为5m/s,方向与原来相同.根据这些实验数据,小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想:
[猜想1]碰撞后B球获得了速度,A球把速度传递给了B球;
[猜想2]碰撞后B球获得了动能,A球把减少的动能全部传递给了B球.
你认为以上的猜想是否成立______,请你根据实验数据,通过计算说明,有一个什么物理量,在这次的碰撞中,B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等?魔方格
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在验证碰撞中动量守恒的实验中,实验要证明的是动量守恒定律的成立,即m1v1=m1v1′+m2v2
(1)按这一公式的要求,需测量两小球的质量和它们碰撞前后的水平速度,但实验中我们只需测量两小球的质量和飞行的水平距离.这是由于小球碰撞后做______运动,各球下落高度相同,因而它们的______也是相同的,可用小球飞行的水平距离来代表小球的水平速度.
(2)实验时,质量分别为m1、m2的球半径大小均为r,且都已知,要完成这个实验,必须补充的测量工具还有______.
(3)由于偶然因素的存在,重复操作时小球落点不完全重合是正常的,落点(如P点)的确定办法是______.
(4)用图中的符号来表示A、B两小球碰撞中动量守恒的表达式是______.
(5)两球质量应满足m1______m2魔方格
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在做“验证动量守恒定律”实验时,入射球A的质量为m1,被碰球B的质量为m2,小球的直径为d,各小球的落地点如图所示.
(1)入射球A与被碰球B直径相同,均为d,它们的质量相比较,应该是m1______m2( 填“<”或“>”或“=”)   
(2)为了保证小球做平抛运动,必须调整斜槽使______
(3)继续实验步骤为:
A.在地面依次铺白纸和复写纸
B.确定重锤对应点O
C.不放球B,让球A从斜槽滑下,确定它落地点位置P
D.把球B放在立柱上,让球A斜槽滑下,与B正碰后,确定球A、B落地点位置M、N
E.用刻度尺量出OM、OP、ON的长度,分别记做LOM、LOP、LON
F.看m1 LOM+m2 LON 与m1 LOP是否相等,以验证动量守恒
上述步骤有几步不完善或有错误,请指出并写出相应的正确步骤.______.魔方格
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A、B两滑块在同一气垫导轨上,碰撞前B滑块静止,A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞,利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图所示.已知相邻两次闪光的时间间隔为T,在这4次闪光的过程中,A、B两滑块均在0~80cm范围内,且第1次闪光时,滑块A恰好位于x=10cm处.若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短,均可忽略不计,则(  )
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A.碰撞发生在第1次闪光后的3T时刻
B.碰撞后A与B的速度大小相等、方向相反
C.碰撞后A与B的速度大小之比为1:3
D.A、B两滑块的质量之比为2:3
(1)在研究碰撞中的动量守恒实验中,让质量为m1的小球从圆弧轨道上沿轨道向下运动,去碰原来静止在小支柱上的质量为m2的小球.
①选用小球时,应满足[]
A.m1=m2 B.m1>m2
C.m1<m2 D.m1<<m2
②实验要求[]
A.圆弧轨道必须是光滑的
B.轨道末端的切线是水平的
C.m1与m2的球心在碰撞的瞬间在同一高度
D.m1每次都从同一高度释放(无初速)
③必须测量[]
A.小球质量m1和m2
B.小球半径r1和r2
C.桌面到地面的高度h
D.小球m1的起始高度
E.小球的飞行时间
F.小球m1未碰撞时飞出的水平距离
G.小球m1和m2碰撞后两球飞出的水平距离

魔方格
(2)(10分)有一个额定电压为2.8V,功率约为0.8W的小灯泡,现要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线,有下列器材供选用:
A.电压表(0~3V,内阻6kΩ)
B.电压表(0~15V,内阻30kΩ)
C.电流表(0~3A,内阻0.1Ω)
D.电流表(0~0.6A,内阻0.5Ω)
E.滑动变阻器(10Ω,2A)
F.滑动变阻器(200Ω,0.5A)
G.蓄电池(电动势6V,内阻不计)
①用如图所示的电路进行测量,电压表应选用______,电流表应选用______滑动变阻器应选用______.(用序号字母表示)
②通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图所示.由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为______Ω.
③若将此灯泡与电动势6V、内阻不计的电源相连,要使灯泡正常发光,需串联一个阻值为______Ω的电阻.

魔方格
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