在用落体法验证机械能守恒定律的实验中:①所用重锤的质量m=1.0kg,打点计时器所用电源频率50Hz,打下的纸带如图所示(图中的数据为从起始点0到该点的距离).

在用落体法验证机械能守恒定律的实验中:①所用重锤的质量m=1.0kg,打点计时器所用电源频率50Hz,打下的纸带如图所示(图中的数据为从起始点0到该点的距离).

题型:盐城模拟难度:来源:
在用落体法验证机械能守恒定律的实验中:

魔方格

①所用重锤的质量m=1.0kg,打点计时器所用电源频率50Hz,打下的纸带如图所示(图中的数据为从起始点0到该点的距离).则打在B点时,重锤的速度vB=______m/s,重锤的动能EKB=______J,从开始下落到打B点时,重锤的势能减小量是______J(G取10m/s2,取两位有效数字).
②根据纸带算出各点的速度v,量出下落距离h,则以v2为纵轴,以h为横轴,画出的图线应是下图中的______.
答案
①B点的瞬时速度等于AC段的平均速度,则vB=
(50.2-18.6)×10-3
0.04
m/s=0.79m/s
.则EKB=
1
2
mvB2=
1
2
×1×0.792
≈0.31J.
重力势能的减小量△Ep=mgh=10×0.0324J≈0.32J.
②根据机械能守恒定律得,mgh=
1
2
mv2
,解得v2=2gh,知v2与h成正比.故C正确,A、B、D错误.
故选C.
故答案为:①0.79  0.31  0.32   ②C
举一反三
(1)利用图(a)装置可以测量重锤下落的加速度的数值.如图(b)所示,根据打出的纸带,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起点O的距离为S0,点A、C间的距离为S1,点C、E间的距离为S2,交流电的周期为T,则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为:a=______.
(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能,其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用,我们可以通过该实验装置测定该阻力的大小.若已知当地重力加速度为g,还需要测量的物理量是______(写出名称和符号),重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小F=______.

魔方格
魔方格
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下列运动过程中机械能守恒的是(  )
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A.跳伞运动员打开降落伞在竖直方向向下做匀速直线运动
B.悬点固定的单摆摆球获得一初速后在竖直平面内做圆周运动
C.摩天轮在竖直平面内匀速转动时,舱内的乘客做匀速圆周运动
D.带电小球仅在电场力作用下做加速运动
用落体验证机械能守恒定律的实验
(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,下面叙述正确的是______
A.应用天平称出物体的质量
B.应当选用点迹清晰,特别是第一个点没有拉成长条的纸带
C.操作时应先放纸带后接电源
D.打点计时器应接在电压为4~6V的直流电源上
(2)为进行该实验,备有下列器材可供选择
铁架台、电磁打点计时器、复写纸片、纸带、低压直流电源、秒表、导线、开关.其中不必要的器材是______.缺少的器材是______.
(3)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/s2,则重物在B点时的动能EAB=______ 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______.魔方格
在“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为f(Hz),查得当地的重力加速度g(m/s2),测得所用的重物的质量为m(kg),实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D各点与O点的距离分别为s1(m)、s2(m)、s3(m)、s4(m).根据以上数据可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于______J;动能的增加量等于______J,若等式______成立,则验证了机械能守恒定律.
(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,利用重锤拖着纸带自由下落通过打点计时器并打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.
①在实验过程中,下列的说法正确的是:______.
A.必须使用的测量仪器有:打点计时器、天平和刻度尺
B.纸带与打点计时器的两个限位孔要在同一竖直线上
C.实验中其他条件不变时,选用重锤质量的大小不影响实验的误差
D.选纸带上任意两点的数据都可以验证机械能守恒定律
②按图a所示安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图b所示.图中O点为为打点起始点(速度为零).选取纸带上打出的连续点A、B、C、…,测出其中E、F、G点距打点起始点O的距离分别为h1、h2、h3,已知重锤质量为m,当地重力加速度为g,打点计时器打点周期为T.为验证此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从打下O点到打下F点的过程中,重锤重力势能的减少量△Ep=______,动能的增加量△Ek=______( 用题中所给字母表示 ).
(2)用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,所用电流表和电压表的内电阻分别约为0.1Ω和1kΩ,如图所示为所需的器材.
①在方框内画出实验电路图
魔方格

②把器材连成实验电路,注意两个电表要选用适当量程,并要求变阻器的滑动片在左端时其电阻值最大.
③一位同学记录的6组数据见下表,试根据这些数据在图中画出U-I图线.
魔方格

④根据图线求出电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω.
题型:不详难度:| 查看答案
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U/V1.371.321.241.181.191.05