某同学利用如图所示的装置验证机械能守恒定律,实验步骤如下:A.把打点计时器固定在铁架台上,并用导线将打点计时器接在交    流电源上.B.将连有重物的纸带穿过限

某同学利用如图所示的装置验证机械能守恒定律,实验步骤如下:A.把打点计时器固定在铁架台上,并用导线将打点计时器接在交    流电源上.B.将连有重物的纸带穿过限

题型:不详难度:来源:
某同学利用如图所示的装置验证机械能守恒定律,实验步骤如下:
A.把打点计时器固定在铁架台上,并用导线将打点计时器接在交    流电源上.
B.将连有重物的纸带穿过限位孔,用手提着纸带,使重物静止地靠近打点计时器的地方.
C.松开纸带,让重物自由落下,同时接通电源.
D.更换纸带,重复几次,选点迹清晰的纸带进行测量.
E.用天平测量重物的质量m.
(1)在上述实验步骤中错误的是______,多余的是______.(填序号)
(2)该同学通过计算发现,重物动能的增加量小于重力势能的减少量,主要原因是______.
(3)该同学完成实验后,提出了以下几条建议,你认为合理的是______.
A.选用重物时,质量大的比质量小的好
B.选用重物时,体积大的比体积小的好
C.安装打点计时器时,两限位孔必须在同一直线上
D.纸带上选取的计数点应离起始点近一些.魔方格
答案
(1)步骤C中,应该先接通电源后释放纸带,故错误;该实验中比较mgh和
1
2
mv2
大小关系,因此不需要天平测质量,故E步骤不需要.
故答案为:C,E.
(2)重物下落过程中,不可避免的受到阻力作用,重物的重力势能没有全部转化为动能,因此重物动能的增加量小于重力势能的减少量.
故答案为:纸带通过打点计时器时存在阻力.
(3)为了减小阻力对实验的影响,实验时应该选取质量大,体积小的重物,即选取密度大的实心球,故A正确,B错误;
纸带与打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上可以减小摩擦,减小实验误差,故C正确;
为了减小测量的偶然误差,纸带上选取的计数点应离起始点远一些,故D错误.
故选AC.
举一反三
实验题(在用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中,(设当地的重力加速度g为已知),
(1)带动纸带下落的重物有以下几种:
A.质量为1g的钩码B.质量为5g的塑料球
C.质量为200g的钩码D.质量为200g的软木块
其中最理想的重物是______,理由是______.
(2)某同学列举的实验步骤有以下几项:
A.用天平测量出重锤的质量
B.释放纸带时纸带应保持竖直
C.实验时应先接通电源再释放纸带
D.选取合格的打点纸带进行数据处理
其中没有必要的步骤是______理由是______.
(3)在“验证机械能守恒定律”的实验中,用质量m=0.50kg的重锤拖着纸带由静止开始下落,在下落过程中,打点计时器在纸带上打出一系列的点.在纸带上选取三个相邻的计数点D、E和F,相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s.O为重锤开始下落时记录的点,各计数点到O点的距离如图所示,长度的单位是cm,当地的重力加速度g取10m/s2
①打点计时器打下计数点E时,重锤下落的速度vE=______ m/s;(结果保留两位有效数字)
②打点计时器从打下计数点O到打下计数点E的过程中,重锤动能的增加量△Ek=______J,
重锤重力势能的减小量△Ep=______ J.(结果保留两位有效数字)

魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验中,得到一条点迹清晰的纸带,实验器材及打出的纸带如图10所示.已知打点计时器打点周期为0.02s,当地重力加速度g=9.80m/s2,测得所用的重物的质量为1.00kg.把纸带中第一个点记作O,另选4个点A、B、C、D为计数点,各计数点间均有一个点没有画出.经测量知道A、B、C、D各点到O的距离分别为13.40cm、19.50cm、28.95cm、38.15cm.重物由O点运动到C点,根据以上数据计算:
(1)重物的重力势能减少量;
(2)重物的动能增加量;
(3)由计算结果得到什么结论?并分析产生误差可能的原因是什么?(各项计算结果均取3位有效数字)魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
在验证机械能守恒定律的实验中,一同学进行如下操作
A.将打点计时器水平固定在铁架台上
B.将长约0.5m的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打点计时器,用手提着纸带,使重物静止在靠近打点计时器的地方
C.先松开纸带,再接通电源,让重物自由下落,计时器就在纸带上打下一系列的点
D.换几条纸带,重复上面实验
E.在答出的纸带中挑选第一、第二两点间距接近2mm,且点迹清楚的纸带进行测量,先记下O点(第一个点)的位置,再从后面较清晰的任意点开始依次再取四个计数点A、B、C、D,求出相应位置对应的速度及其下落的高度.
F.将测量数据及计算结果填入自己设计的表格中
G.根据以上测得数据计算相应的动能和重力势能,验证机械能守恒定律
(1)以上操作有错误的是______
(2)选出一条纸带如图所示,其中O点为起点,A、B、C为三个计数点,打点计时器通过周期为0.02s的交流电,用最小刻度为mm的刻度尺,测得OA=11.13cm,OB=17.69cm,OC=25.9cm.这三个数字中不符合有效数字要求的是______,应写成______cm.在计数点A和B之间,B和C之间还各有一个点未画出,重锤的质量为m=1.5kg,根据以上数据,求当打点针打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了______J;这时它的动能是______J.(g取10m/s2,结果保留三位有效数字)
(3)实验中往往出现重锤重力势能的减少量大于动能的增加量,其主要原因是______.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
利用图中所示的装置来验证机械能守恒定律.

魔方格

(1)实验中安装、调整好器材,穿好纸带,在打点之前,应先______,后______,使重物下落,打点计时器会在纸带上打出一系列的小点.
(2)打点计时器所接交流电频率为50Hz,当地重力加速度g=9.8m/s2.实验选用重锤质量为0.1kg,从所打纸带中选择一条合适的纸带,纸带上连续的点A、B、C、D至起点O的距离如图所示,则重锤从O运动到C的过程中,重力势能减少______J,动能增加______J(保留三位有效数字).
(3)用此装置打出的纸带,还可以测量重物下落的加速度,此加速度一般小于当地重力加速度.其原因是______.
题型:盐城模拟难度:| 查看答案
如图所示,在“验证机械能守恒定律”的实验中,如果打点计时器两限位孔不在同一竖直线上,使纸带通过时受到较大阻力,这样会导致重物增加的动能______(填“大于”、“小于”或“等于”)减少的势能.魔方格
题型:永嘉县模拟难度:| 查看答案
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