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,当地重力加速度的值为9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg.若按实验要求正确地选

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,当地重力加速度的值为9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg.若按实验要求正确地选

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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,当地重力加速度的值为9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg.
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(相邻计数点时间间隔为0.02s),那么:
(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=______;
(3)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=______,此过程中物体动能的增加量△Ek=______(取g=9.8m/s2);
(4)通过计算,数值上△Ep______△Ek(填“>”“=”或“<”=,这是因为______;
(5)实验的结论是______.魔方格
答案
(1)重物在开始下落时速度较慢,在纸带上打的点较密,越往后,物体下落得越快,纸带上的点越稀.所以,纸带上靠近重物的一端的点较密,因此纸带的左端与重物相连.(2)B点的瞬时速度等于AC段的平均速度,则vB=
xAC
2T
=
(7.06-3.14)×10-2
0.04
m/s=0.98m/s

(3)从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J≈0.49J.动能的增加量△Ek=
1
2
mvB2=
1
2
×1×0.982≈048J

(4)可见重力势能的减小量大于动能的增加量,原因是实验中有阻力.
(5)实验的结论是在误差允许的范围内,机械能守恒.
故答案为:(1)左;(2)0.98 m/s;
(3)0.49 J,0.48 J;
(4)>,这是因为实验中有阻力;
(5)在实验误差允许范围内,机械能守恒.
举一反三
如图所示,将轻弹簧放在光滑的水平轨道上,一端与轨道的A端固定在一起,另一端正好在轨道的B端处,轨道固定在水平桌面的边缘上,桌边悬一重锤.利用该装置可以找出弹簧压缩时具有的弹性势能与压缩量之间的关系.
(1)为完成实验,还需下列哪些器材?答:______.
A.秒表   B.刻度尺  C.白纸 D.复写纸  E.小球   F.游标卡尺
(2)如果在实验中,得到弹簧压缩量x和小球离开桌面后的水平位移s的一些数据如下表,则得到的实验结论是______.
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实验次序1234
x/cm2.003.004.005.00
s/cm10.2015.1420.1025.30
在“验证机械能守恒定律”的实验中采用重物自由下落的方法.
(1)某同学列举实验中用到的实验器材为:铁架台、打点计时器及复写纸片、纸带、秒表、低压交流电源、导线、重锤、天平,其中不必要的是______;缺少的是______.
(2)用公式
mv2
2
=mgh进行验证时,对纸带上起点的要求是______,为此目的,所选纸带的第一、二两点间距应接近______.
(3)如果以
v2
2
为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的图线应是图中的______,其斜率等于______的数值.

魔方格
在《验证机械能守恒定律》的实验中,质量为m=1.00kg的重锤拖着纸带下落,在此过程中,打点计时器在纸带上打出一系列的点.在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D和E,如图所示.其中O为重锤开始下落时记录的点,各点到O点的距离分别是31.4mm、49.0mm、70.5mm、95.9mm、124.8mm.当地重力加速度g=9.8m/s2.本实验所用电源的频率f=50Hz.(结果保留三位有数数字)

魔方格

(1)打点计时器打下点B时,重锤下落的速度vB=______m/s,打点计时器打下点D时,重锤下落的速度vD=______m/s.
(2)从打下点B到打下点D的过程中,重锤重力势能减小量△EP=______J;重锤动能增加量△Ek=______J.
某同学利用重物自由下落来“验证机械能守恒定律”的实验装置如图(甲)所示.
(1)请指出实验装置中存在的明显错误:______.
(2)进行实验时,为保证重锤下落时初速为零,应______(选填A或B).
A.先接通电源,再释放纸带
B.先释放纸带,再接通电源
(3)根据打出的纸带,选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图(乙)示.已测出点1、2、3、4到打出的第一个点O的距离分别为h1、h2、h3、h4,打点计时器的打点周期为T.若代入所测数据能满足表达式gh3=______,则可验证重锤下落过程机械能守恒(用题目中已测出的物理量表示).魔方格
利用如图所甲示的装置“验证机械能守恒定律”
(1)电磁打点计时器应接______电源.(“低压交流”、“低压直流”或“220V交流”)
(2)实验部分步骤如下:
A.沿竖竖直方向固定好打点计时器,把纸带下端挂上重物,穿过打点计对器.
B.将纸带下端靠近打点计时器附近静止,先释放纸带,后接通电源,打点计时器在纸带上打下一系列的点.
C.关闭电源,取下纸带,测量.
以上A、B、C三步中,存在错误操作的一步是______填写步骤序号)
(3)图乙为用正确操作打出的一条纸带,用刻度尺测出OA、AC、CE之间的距离分别为S1、S2、S3.设打点计时器的频率为f,重物质量为m,当地重力加速度为g,则打C点时重物妁速度v=______.打点O到打点C的过程中重物增加的动能△EK=______,减少的重力势能△EP=______(用题中提供的符号表示)
(4)重物在下落过程中不可避免的受到阻力的作用,导致实验测得的△EK______△EP(诜填“大于”、“小于”或“等于”)

魔方格