(1)为进行“验证机械能守恒定律”的实验,有下列器材可供选择:铁架台、打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键,刻度尺,其中不必要的器材

(1)为进行“验证机械能守恒定律”的实验,有下列器材可供选择:铁架台、打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键,刻度尺,其中不必要的器材

题型:不详难度:来源:
(1)为进行“验证机械能守恒定律”的实验,有下列器材可供选择:铁架台、打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键,刻度尺,其中不必要的器材是______,缺少的器材是______.
(2)验证机械能守恒亦可用如图甲所示装置,用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物,蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动,使之替代打点计时器.当烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号,如图6乙所示,设毛笔接触棒时不影响棒的运动.测得记号之间的距离依次为26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm、106.0mm,已知电动机铭牌上标有“1440r/min”字样,由此验证机械能守衡.根据以上内容.回答下列问题:
①毛笔画相邻两条线的时间间隔T=______s,图乙中的圆柱棒的______端是悬挂端(填左或右).
②根据乙所给的数据,可知毛笔画下记号C时,圆柱棒下落的速度vc=______m/s;画下记号D时,圆柱棒下落的速度vD=______m/s;记号C、D之间棒的动能的变化量为______J,重力势能的变化量______J(g=9.8m/s2).由此可得出的结论是______.(计算结果保留2位有效数字)魔方格
答案
(1)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.
电动机周期已知,故不需要秒表.
缺少低压交流电源、重锤.
(2)①毛笔画相邻两条线的时间间隔为电动机的转动周期.
已知电动机铭牌上标有“1440r/min”字样,即每秒转24周,所以T=
1
24
s
圆柱下落过程中,毛笔依次从圆柱的下端往上端画,随着时间圆柱是加速运动,在乙图中圆柱的左端速度较大,右端速度较小,所以图乙中的圆柱棒的左端是悬挂端.
②利用匀变速直线运动的推论
vc=
x 
t 
=
(0.058+0.042)m
1
24
S
=1.2m/s
vD=
x 
t 
=
(0.074+0.058)m
1
24
S
=1.6m/s
C、D之间棒的动能的变化量为△EK=EkD-EkC=
1
2
mvD2
1
2
mvC2=0.52 J
根据重力势能的定义式得:
重力势能减小量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.058J=0.57 J.
重力势能减小量略大于C、D之间棒的动能的变化量,所以在误差允许范围内圆柱下落过程中机械能守恒.
故答案为:(1)低压直流电源、天平、秒表,低压交流电源、重锤
(2)①
1
24
s或0.42s,左
②1.2,1.6,0.52,0.57,在误差允许范围内圆柱下落过程中机械能守恒.
举一反三
登上月球的宇航员利用频闪仪(频率为每秒20次)给自由落体的小球所拍的闪光照片如图所示(图上所标数据为小球到达各位置时总的下落高度),则
(1)月球表面重力加速度为:______m/s2(保留两位有效数字).
(2)月球表面没有空气,因此做能量守恒实验具有更好的条件.假设月球表面重力加速度为上述计算值.小球的质量为m,则小球从O点由静止开始下落到E处增加的动能的表达式为______(距离用OA、AB、BC…等字母表示,频闪时间间隔为T),从O点开始下落到E点的过程中减少的势能表达式为______(月球表面重力加速度用g表示),由照片上的数据可以计算并判断出小球下落过程中机械能______(填“守恒”或“不守恒”).魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
Ⅰ、根据有关实验,回答问题:
(1)如图(甲)中螺旋测微器读数为______mm

魔方格

(2)探究小车加速度与外力、质量关系的实验装置如图(乙)所示.把带有滑轮的长木板左端垫高,在没有牵引的情况下让小车拖着纸带以一定的初速度沿木板运动,打点计时器在纸带打出一行小点,如果______,就说明摩擦力和小车重力沿木板向下的分力平衡.
(3)某同学在做验证机械能守恒定律的实验中,使用50Hz交变电流作电源,在打出的纸带上选择5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间还有4个点没有画出,他测量了C点到A点、和E点到C点的距离,如图(丙)所示.则纸带上C点的速度vC=______m/s,重物的加速度为______m/s2.(结果保留两位有效数字)
Ⅱ、用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻,提供的器材如图所示
(1)用实线代表导线把图(甲)所示的实物连接成测量电路.(两节干电池串联作为电源,图中有部分线路已连接好)

魔方格

(2)图(乙)中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值,按照这些实验值作出U-I图线,由此图线求得的电源电动势E=______v,内电阻r=______Ω.(结果保留小数点后两位数字)
题型:广东模拟难度:| 查看答案
某同学用如图所示装置研究重锤下落的加速度,所用交流电频率为50Hz.在所选纸带上取某点为0号计数点,然后每3个点取一个计数点,所得测量数据及其标记符号如图所示.

魔方格

①请写出本实验误差的主要来源(举出两条 )A.______;B.______.
②如果用f表示频率,使用f,S1,S2 S3,S4,S5,S6,写出计算加速度的表达式.
题型:不详难度:| 查看答案
在《验证机械能守恒定律》的实验中,质量m为1.00kg的重物自由下落,带动纸带打出一系列的点,如图所示.相邻计数点间的时间间隔为0.02s,距离单位为cm.

魔方格

(1)纸带的______端与重物相连;
(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=______m/s;
(3)从起点O到打下计数点B的过程中物体的动能增加量△EK=______J,势能减少量△EP=______J(g=9.80m/s2);
(4)通过计算,数值上△EK______△EP(填“大于”,“等于”或“小于”),这是因为______;
(5)实验的结论是______.
题型:不详难度:| 查看答案
在“验证机械能守恒定律”的一次实验中,质量m=1kg的重物自由下落,在纸带上打出五系列的点,如上图所示(相邻记数点时间间隔为0.02s):(g取9.8m/s2,结果保留二位有效数字)
(1)纸带的______(用字母表示)端与重物相连;
(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=______m/s;
(3)从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=______J,此过程中物体动能增加量△Ek=______J;
(4)以h为横轴,v2/2为纵轴画v2/2-h图象为过原点的一条直线,其斜率为______.
(5)一般计算中△Ek小于△EP,原因是重物在下降过程中受到空气阻力和______.

魔方格
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