(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,同学们选取了下述器材:①打点计时器(或电火花计时器)  ②纸带和复写纸片   ③带铁夹的重锤    ④铁架台(带铁架) 

(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,同学们选取了下述器材:①打点计时器(或电火花计时器)  ②纸带和复写纸片   ③带铁夹的重锤    ④铁架台(带铁架) 

题型:不详难度:来源:
(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,同学们选取了下述器材:①打点计时器(或电火花计时器)  ②纸带和复写纸片   ③带铁夹的重锤    ④铁架台(带铁架)   ⑤导线若干  ⑥天平.该同学多选了______,漏选了______和______.
(2)质量为1kg的重锤自由下落,通过打点计时器在纸带上记录运动过程,打点计时器所接电源为50Hz的交流电源,纸带上O点为重锤自由下落时纸带打点的起点,选取连续的几个点为计数点A、B、C、D.各计数点与O点距离如图所示,单位为mm,重力加速度为9.8m/s2,从开始下落算起,打点计时器记录B点时,重锤速度vB=______,重锤动能的增量△EkB=______,重锤势能减少△EP=______.魔方格
答案
(1)其中不必要的器材是:天平,因为我们是比较mgh 与
1
2
mv2
的大小关系,故m可约去比较,不需要用天平;缺少的是刻度尺,我们需要刻度尺测量计数点间的距离;交流电源,因为打点计时器使用的是交流电源.
故答案为:天平,刻度尺,交流电源.
(2)根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小,因此有:
vB=
xAC
2T
=
(70.6-31.4)mm
2×0.02s
=0.98m/s

Ek=
1
2
m
v2B
=0.480J

△EP=mgh=0.491J
故答案为:0.98;0.480;0.491.
举一反三
与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况是常用的计时仪器.如图(甲)所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置.现利用如图(乙)所示的装置验证“机械能守恒定律”.方法是:在滑块上安装一遮光板,把滑块放在水平放置的气垫导轨上,通过跨过定滑轮的细绳与钩码相连,连接好1、2两个光电门.在图示位置释放滑块后,光电计时器记录下滑块上的遮光板先后通过两个光电门的时间分别为△t1、△t2.已知滑块(含遮光板)质量为M、钩码质量为m、两光电门间距为s、遮光板宽度为L(L远远小于s)、当地的重力加速度为g.

魔方格

(1)计算滑块上的遮光板先后通过两个光电门时的瞬时速度的表达式:v1=______,v2=______(用题目中给定的字母表示)
(2)本实验中验证机械能守恒的表达式为______(用题目中给定的字母表示)
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在验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1kg的重物自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,相邻记数点间的时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2.求:

魔方格

(1)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=______m/s(保留两位有效数字).
(2)从起点O到打下记数点B的过程中,物体重力势能减小量△EP=______J,动能的增加量△Ek=______J(保留两位有效数字).
(3)即使在实验操作规范、数据测量及数据处理很准确的前提下,该实验求得的△Ep也一定略大于△Ek,这是实验存在系统误差的必然结果,试分析该系统误差产生的主要原因______.
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某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时,用质量m=1kg的物体自由下落,通过打点计时器在纸带上记录运动过程,所接电源为50Hz的交流电源,纸带上O点为重锤自由下落时纸带打点的起点,选取连续的几个点为计数点A、B、C、D.各计数点与O点距离如上图所示,单位为mm,g=9.8m/s2,从开始下落算起,打点计时器记录B点时,重锤动能的增量△EkB=______(取2位有效数字),重锤势能减少△EP=______(取2位有效数字),通过多次计算,将发现数值△EP略______△Ek (选填“大于”、“等于”、“小于”),造成这个结果的主要原因是______.
魔方格
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(1)若在示波器的Y输入”和“地”之间加上如图甲所示的电压,而扫描范围旋钮置于“外X”档,则此时屏上应出现的情形是图乙中的______.

魔方格

(2)某实验小组利用如图所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械能守恒.
①实验前需要调整气垫导轨底座使之水平,利用现有器材如何判断导轨是否水平?
②如图所示,用10分度的游标卡尺测得遮光条的宽度d=______cm;实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t=1.25×10-2s,则滑块经过光电门时的瞬时速度为______ m/s.在本次实验中还需要测量的物理量有:滑块(含遮光条)的质量M以及______和______(文字说明并用相应的字母表示).
③本实验通过比较______和______在实验误差允许的范围内相等(用测量的物理量符号表示),从而验证了系统的机械能守恒.

魔方格
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在用落体法验证机械能守恒定律时.某同学按照正确的操作选得纸带如下,其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm).该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒定律,他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度,已知当地的重力加速度g=9.80m/s2.则该段重锤重力势能的减少量为______,而动能的增加量为______,(均保留3位有效数字,重锤质量用m表示).这样验证的系统误差总是有重力势能的减少量______动能的增加量.(填“大于”、“等于”、或“小于”)
魔方格
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