用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一 系列的点

用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一 系列的点

题型:不详难度:来源:
用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一 系列的点,对纸带上的点 痕进行测量,据此验证机械能守恒定律.
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.释放纸带,立即接通电源开关打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增 加的动能.
其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是______.(将其选项对应的字母填在横处)
(2)在验证机械能守恒定律的实验中,若以
1
2
v2为纵轴,以h为横轴,根据实验数据
绘出
1
2
v2---h的图象应是______,才能验证机械能守恒定律;
1
2
v2---h 图象的斜率等于______的数值.魔方格
答案
(1)B:将打点计时器应接到电源的“交流输出”上,故B错误.
C:因为我们是比较mgh、
1
2
mv2的大小关系,故m可约去比较,不需要用天平.故C错误.
D:因为我们是比较mgh、
1
2
mv2的大小关系,故m可约去比较,不需要用天平.
开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后再释放重锤,让它带着纸带一同落下,如果先放开纸带让重物下落,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差.故D错误.
故选BCD.
(2)利用
1
2
v2-h图线处理数据,物体自由下落过程中机械能守恒,mgh=
1
2
mv2,即
1
2
v2=gh
所以以
1
2
v2为纵轴,以h为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线.
那么
1
2
v2-h图线的斜率就等于重力加速度g.
故答案为:
(1)BCD;( 2)过原点的倾斜直线    重力加速度.
举一反三
在“验证机械能守恒定律”实验中,质量m=Ikg的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,相邻点间的时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2.从打下第一个点O到打下点B的过程中,重锤重力势能的减小量△Ep=______J,动能的增加量△Ek=______J.(计算结果保留三位有效数字)

魔方格
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(1)“在验证机械能守恒定律”时,如果以
υ2
2
为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出
υ2
2
-h
图线的斜率等于______的数值.
(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中,有如下器材:
A.打点计时器;B.低压交流电源(附导线);C.天平(附砝码);
D.铁架台(附夹子);E.重锤(附夹子);F.纸带;G.秒表,H复写纸.
其中不必要的有______;还缺少的是______.
(3)如图所示的曲线是一同学做“研究平抛物体的运动”实验时画出的小球做平抛运动的部分轨迹,他在运动轨迹上任取水平位移相等的A、B、C三点,测得△s=0.2m,又测得竖直高度分别为h1=0.1m,h2=0.2m,根据以上数据,可求出小球抛出时的初速度为______m/s.魔方格
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如图所示甲、乙两图都是用来“验证机械能守恒定律”的装置示意图,已知该打点计时器的打点频率为50Hz.重力加速度为g
(1)甲、乙两图相比较,______图所示的装置较好.
(2)重物由静止开始下落距离h获得速度v,如果以v2为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的v2-h图线是______,该线的斜率是______.

魔方格
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在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示.
①纸带的______(选填:左、右)端与重物相连.
②选择纸带时,要求打出的第1、2两点间距约为2mm,其理由是重物的运动可视为
______运动.
③打点计时器打下计数点B时,物体的速度VB=______.魔方格
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某同学用如图(a)所示的装置探究“动能与重力势能的转化和守恒”的实验.纸带上打出的点如图(b)所示,若重物的质量为m,图中O为打点计时器打出的第一个点,O点到A、B点的距离分别为h1、h2
(1)实验的研究对象是______(只需填A或B)
A.打点计时器          B.重物
(2)从A点到B点的过程中,重物重力势能的减小量△Ep是______(只需填A或B)
A.mgh2B.mg(h2-h1)
(3)由于在下落过程中存在阻力,从O点到B点重物的动能增加量______重力势能减小量.(填“大于”或“小于”)魔方格
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