用如图实验装置验证机械能守恒定律.通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落,下落过程中经过光电门B时,通过与之相连的毫秒计时器(图中未画出)记录下挡光时间t,测出A

用如图实验装置验证机械能守恒定律.通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落,下落过程中经过光电门B时,通过与之相连的毫秒计时器(图中未画出)记录下挡光时间t,测出A

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用如图实验装置验证机械能守恒定律.通过电磁铁控制的小铁球从A点自由下落,下落过程中经过光电门B时,通过与之相连的毫秒计时器(图中未画出)记录下挡光时间t,测出AB之间的距离h.实验前应调整光电门位置使小球下落过程中球心通过光电门中的激光束.
(1)为了验证机械能守恒定律,还需要测量下列哪些物理量______(填选项前的字母)
A.A点与地面间的距离H B.小铁球的直径d
C.小铁球从A到B的下落时间tAB D.小铁球的质量m
(2)小铁球通过光电门时的瞬时速度v=______.若下落过程中机械能守恒,则h与
1
t2
的关系式为h=______.
答案
(1)A、根据实验原理可知,需要测量的是A点到光电门的距离,故A错误;
B、利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时,需要知道挡光物体的尺寸,因此需要测量小球的直径,故B正确;
C、利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,不需要测量下落时间,故C错误;
D根据机械能守恒的表达式可知,方程两边可以约掉质量,因此不需要测量质量,故D错误.
故选:B.
(2)利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度,故:v=
d
t

根据机械能守恒的表达式有:mgh=
1
2
mv2,即:
1
t2
=
2g
d2
h.因此h=
d2
2gt2

故答案为:(1)B;
(2)
d
t
d2
2gt2
举一反三
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△Ep=______J,此过程中物体动能的增加量△Ek=______J.由此可得到的结论是______.(g=9.8m/s2,保留三位有效数字)
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(1)用落体法验证机械能守恒定律的实验中,
①运用公式
1
2
mv2=mgh对实验条件的要求是______,为此,所选择的纸带第1、2点间的距离应接近______.
②下列说法正确的是______
A、要用天平称重锤质量
B、选用质量大的重锤可减少实验误差
C、实验结果总是动能增加略小于重力势能的减少
D、实验结果总是功能增加略大于重力势能的减少
(2)在验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1kg的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图2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
①打点计时器打下记数点B时,物体的速度VB=______.(结果保留三位有效数字)
②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=______,动能的增加量△EK=______.(结果均保留两位有效数字)
③在实验操作规范,数据测量及数据处理很准确的前提下,该实验求得的△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______.
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下列物体中,机械能守恒的是(  )
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A.水平抛出的物体(不计空气阻力)
B.被匀速吊起的集装箱
C.光滑曲面上自由运动的物体
D.以4g/5的加速度竖直向上做匀减速运动的物体
在验证机械能守恒定律的实验中.

(1)下列说法正确的是______.
A.实验时,应先松开纸带,重锤运动稳定后再接通电源
B.在安装电磁打点计时器时,复写纸要放在纸带上面
C.为了减小误差,重物质量应大些
D.若t为起点到某点的时间,计算该点的速度可用公式v=gt
(2)若实验中所用重锤的质量为m=0.1kg,打点纸带如图1所示,O点为起点,A、B、C、D为四个连续计时点,各点到O点的距离如图,打点时间间隔为0.02s,打B点时,重锤的动能EAB=______J,从O点至B点过程中重锤的重力势能减少量是______J.(计算结果保留三位有效数字)
(3)根据纸带算出相关各点的速度v,量出对应下落的距离h,则以
1
2
v2为纵轴,以h为横轴作出的图象应是图2中的______.
在《验证机械能守恒定律》实验中,两实验小组同学分别采用了如图甲和乙所示的装置,采用两种不同的实验方案进行实验.

①在甲图中,下落物体应选择密度______(选填“大”或“小”)的重物;在乙图中,两个重物的质量关系是m1______m2(选填“>”、“=”或“<”);
②采用图乙的方案进行实验,除图中的器材外,还需要的实验器材有交流电源、刻度尺和______;
③某次实验所打纸带如图丙所示,O为第一个点,A、B、C、D点到O点的距离已标出,打点时间间隔为0.02s,则记录C点时,重物速度vC=______m/s(保留三位的效数字).
④比较两种实验方案,你认为______更合理,理由是______.