利用自由落体运动做验证机械能守恒定律的实验时:(1)有下列器材可供选择:①铁架台 ②打点计时器 ③复写纸 ④纸带 ⑤低压直流电源 ⑥天平 ⑦秒表 ⑧导线.其中实
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利用自由落体运动做验证机械能守恒定律的实验时:(1)有下列器材可供选择:①铁架台 ②打点计时器 ③复写纸 ④纸带 ⑤低压直流电源 ⑥天平 ⑦秒表 ⑧导线.其中实
题型:不详
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来源:
利用自由落体运动做验证机械能守恒定律的实验时:
(1)有下列器材可供选择:
①铁架台 ②打点计时器 ③复写纸 ④纸带 ⑤低压直流电源 ⑥天平 ⑦秒表 ⑧导线.
其中实验中不必要的器材是______(填序号);缺少的器材是______.
(2)若已知打点计时器的电源频率为50Hz,当地的重力加速度g=9.80m/s
2
,重物质量为mkg.实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示,其中0为第一个点,A、B、C为另外3个连续点,根据图中的数据,可知重物由0点运动到B点,重力势能少量△E
p
=______J;动能增加量△E
k
=______J;产生误差的主要原因是______.
答案
(1)实验中不必要的器材是:⑤低压直流电源,打点计时器使用的是交流电源,
⑥天平,因为我们是比较mgh、mv
2
的大小关系,故m可约去比较,不需要用天平.
⑦秒表,通过打点计时器打出的点可以计算时间.
缺少的器材是:刻度尺,用来测量计数点间的距离;
重锤,用来做下落的研究对象.
(2)重力势能减小量△E
p
=mgh=m×9.8×0.7776J=7.62m.
利用匀变速直线运动的推论:
v
B
=
x
AC
t
AC
动能增加量△E
k
=
1
2
mv
B
2
=7.59m.
产生误差的主要原因是由于空气阻力和打点计时器对纸带的摩擦力使物体的机械能减少.
故答案为:(1)5、6、7;刻度尺、重锤.
(2)7.62m,7.59m,由于空气阻力和打点计时器对纸带的摩擦力使物体的机械能减少.
举一反三
在验证机械能守恒定律的实验中,得到一条纸带如图所示,图中O点为打点计时器打下的第一点,可以看做重物运动的起点,若重物的质量为0.50kg,己知相邻两点时间间隔为0.02s,图中长度单位是cm,g取10/m
2
,则打点计时器打下B点时,重物的速度v
B
=______m/s.从起点O到打下B点的过程中,重力势能的减小量△E
P
=______J,经过计算发现动能的增加量略小于重力势能的减少量,为什么______.(以上计算结果均保留两位有效数字)
题型:不详
难度:
|
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用落体验证机械能守恒定律的实验
(1)为进行该实验,备有下列器材可供选择
铁架台、打点计时器、复写纸片、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、开关.其中不必要的器材是______.缺少的器材是______.
(2)若实验中所用重物的质量m=1㎏,打点时间间隔为0.02s,
打出的纸带如图所示,O、A、B、C、D为相邻的几点,测的OA=0.78cm、OB=1.79cm、OC=3.14cm、OD=4.90cm,查出当地的重力加速度g=9.80m/s
2
,则重物在B点时的动能E
AB
=______ J.从开始下落到B点的过程中,重物的重力势能减少量是______J,由此得出的结论是______.
题型:不详
难度:
|
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(1)用油膜法估测分子的大小.
实验中将每个油酸分子视为球形模型,并让油酸尽可能地在水面上扩展开,则形成的油膜可视为______.若已知滴入水中的酒精油酸溶液中所含的纯油酸的体积为V,油膜的面积为S,由此可估算出油酸分子的直径为______.
(2)如图甲,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匀速运动.当接通电源待电机稳定转动后,烧断悬挂圆柱棒的细线,圆柱棒自由下落,毛笔可在圆柱棒的纸上画出记号.图乙是按正确操作顺序画出的一条纸带,图中O是画出的第一个痕迹,A、B、C、D、E、F、G是依次画出的痕迹,设毛笔接触棒时不影响棒的运动.测得痕迹之间沿棒方向的距离依次为OA=26.0mm、AB=50.0mm、BC=74.0mm、CD=98.0mm、DE=122.0mm、EF=146.0mm,已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样,由此验证机械能守恒定律.根据以上内容,可得:
①根据乙图所给的数据,可知毛笔画下痕迹B、E两时刻间棒的动能变化量为______J,重力势能的变化量为______J,由此可得出的结论是______.(g取9.80m/s
2
,结果保留三位有效数字)
②实验中某同学利用获得的实验数据同时测定了当地的重力加速度g的值.假设OF间的距离为h,EG间的距离s.电动机转动频率用f表示.有下面三种方法求重力加速度的值,分别是:______
A.根据
h=
1
2
g
t
2
,其中
t=
6
f
,求得:
g=
2h
f
2
6
2
B.根据v
F
=gt,其中
t=
6
f
,而
v
F
=
s
2T
(其中
T=
1
f
),求得:
g=
s
f
2
12
C.根据
v
2F
=2gh
,而
v
F
=
s
2T
,(其中
T=
1
f
),求得:
g=
s
2
f
2
8h
你认为用哪种方法比较妥当?其它方法可能存在的问题是什么?
答:______.
题型:不详
难度:
|
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某同学用如图1所示装置测量重力加速度g,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,所以测量数据及其标记符号如图2所示.
该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔):
方法A:由
g
1
=
S
2
-
S
1
T
2
,
g
2
=
S
3
-
S
2
T
2
,…,
g
5
=
S
6
-
S
5
T
2
,取平均值g=8.667m/s
2
;
方法B:由
g
1
=
S
4
-
S
1
3
T
2
,
g
2
=
S
5
-
S
2
3
T
2
,
g
3
=
S
6
-
S
3
3
T
2
,取平均值g=8.673m/s
2
.
I.从实验装置看,该同学所用交流电的电压为______伏特,操作步骤中释放纸带和接通电源的先后顺序应该是______.
II.从数据处理方法看,在测到的数据S
1
、S
2
、S
3
、S
4
、S
5
、S
6
中,对实验结果起作用的,方法A中有______;方法B中有______.因此,选择方法______(A或B)更合理,这样可以减少实验的______(系统或偶然)误差.
III.本实验误差的主要来源有______(试举出两条).
题型:盐城模拟
难度:
|
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在“验证机械能守恒定律”的实验中,所用电源的频率为50Hz,某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺上的读数如图1所示.(图中O点是打点计时器打出的第一个点,A、B、C、D、E分别是每打两个点取出的计数点)(取g=9.80m/s
2
)
根据纸带可以得到:
(1)重锤下落的加速度a=______ m/s
2
(2)若重锤质量为m,则重锤下落到B点时的动能E
k
=______ J
(3)通过比较重锤在B点的动能和重锤下落到B点时减少的势能,说明机械能是否守恒?______(填“是”或“不是”),若不是,那么产生误差的主要原因是:______.
题型:揭阳模拟
难度:
|
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