在“验证机械能守恒”的实验中,有下述A至F六个步骤:A.将打点计时器竖直固定在铁架台上B.接通电源,再松开纸带,让重物自由下落C.取下纸带,更换新纸带,重新做实
题型:不详难度:来源:
在“验证机械能守恒”的实验中,有下述A至F六个步骤: A.将打点计时器竖直固定在铁架台上 B.接通电源,再松开纸带,让重物自由下落 C.取下纸带,更换新纸带,重新做实验 D.将重物固定在纸带的一端,让纸带穿过打点计时器,用手提着纸带,让重物靠近打点计时器 E.选择一条纸带,用刻度尺测出物体下落的高度h1、h2、h3、…hn.,计算出对应瞬时速度v1、v2、v3…vn F.分别计算出mvn2和mghn,在误差范围内看是否相等 (1)以上实验步骤按合理的操作步骤排序应是______. (2)计算表明,总有mvn2______mghn(填“>”“=”或“<”),原因是______. (3)实验操作正确,能得出实验结论______. |
答案
(1)根据先安装设备,再进行实验的整体思考,可知实验步骤为:A、D、B、C、E、F. 故答案为:A、D、B、C、E、F. (2)在该实验中一定是动能的增加量小于重力势能的减小量,原因是重物下落过程中需要克服摩擦阻力做功,即重力势能没有全部转化为物体的动能. (3)实验结论:实验误差允许范围内,重物减少的重力势能等于重物增加的动能,即验证了机械能守恒 故答案为:(1)ADBCEF(2)<实验存在空气阻力、纸带与打点计时器间有摩擦 (3)实验误差允许范围内,重物减少的重力势能等于重物增加的动能,即验证了机械能守恒 |
举一反三
利用如图1所示的装置,研究重物自由下落过程中重力势能的减少量与______(填“动能的增加量”或“速度的增加量”)的关系,可以验证机械能守恒定律.在处理实验数据时,需要确定打点时重物的动能.一次实验中,质量为m的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列点迹,如图2所示.已知相邻两点之间的时间间隔为T.测得A、B两点间的距离为h1,B、C两点间的距离为h2.由此可以确定,在打点计时器打下B点时,重物的动能为______.
|
如图甲所示的装置叫做阿特伍德机,是英国数学家和物理学家阿特伍德(G•Atwood1746-1807)创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律. 某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律,如图乙所示. (1)实验时,该同学进行了如下步骤: ①将质量均为M(A的含挡光片、B的含挂钩)的重物用绳连接后,跨放在定滑轮上,处于静止状态.测量出______(填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h. ②在B的下端挂上质量为m的物块C,让系统中的物体由静止开始运动,光电门记录挡光片挡光的时间为△t. ③测出挡光片的宽度d,计算有关物理量,验证守恒定律. (2)如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,应满足的关系式为______(已知重力加速度为g). (3)引起该实验系统误差的原因有______(写一条即可). (4)验证实验结束后,该同学突发奇想:如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,不断增大物块C的质量m,重物B的加速度a也将不断增大,那么a与m之间有怎样的定量关系?a随m增大会趋于一个什么值? 请你帮该同学解决, ①写出a与m之间的关系式:______(还要用到M和g) ②a的值会趋于______.
|
如图1所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置. (1)关于这一实验,下列说法正确的是______ A.重锤的质量不必测量 B.打点计时器应接低压直流电 C.应先接通电源打点,后释放纸带 D.需使用秒表测出重物下落的时间 (2)选用实验中得出的一条纸带来验证机械能守恒定律.图2中O点为起始点,A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的原始点,F点是第n个点.设相邻点间的时间间隔为T,下列表达式可以用本实验中计算F点速度vF的是______ A.vF=g(nT)B.vF=C.vF=D.vF=. |
在用打点计时器验证机械能守恒定律实验中,质量为1kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打下一系列的点(如图1).如图2为选取的符合实验要求的一条纸带,0为打点计时器打下的第一个点,点A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点.已知打点计时器的频率为50HZ,当地重力加速度为9.8m/s2.那么,
(1)实验中,下面哪些测量工具是必需的?______. A.天平B.直流电源C.刻度尺D.秒表 (2)实验中,发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能,造成这种现象的主要原因是______ A.选用的重锤质量过大 B.数据处理时出现计算错误 C.空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力 D.实验时操作不够细,实验数据测量不准确 (3)纸带的______端(选择“左”或“右”)与重物相连; (4)图2中应取0点与______点来验证机械能守恒 (5)从0点到所取点,重物的重力势能减少量______J,动能的增加量______J.(结果取3位有效数字) |
在《验证机械能守恒定律》实验中,打出的纸带如图所示,其中A、B为打点计时器打下的第1、2个点,AB=2mm,D、E、F为点迹清晰时连续打出的计时点,测得D、E、F到A的距离分别为S1、S2、S3(图中未画出).设打点计时器的打点频率为f,重物质量为m,实验地点重力加速度为g.一位学生想从纸带上验证打下A点到打下E点过程中,重物的机械能守恒.
(1)实验中,如下哪些操作是必要的______. A.用秒表测量时间 B.重物的质量应尽可能大些 C.先开电源后放纸带 D.先放纸带后开电源 (2)重物重力势能减少量△EP=______,动能增量△EK=______. (3)比较△EP和△EK发现,重物重力势能的减少量△EP大于动能的增加量△EK,造成这一误差的原因______. |
最新试题
热门考点