在验证机械能守恒定律的实验中,质量m=200g 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计数点A、B和

在验证机械能守恒定律的实验中,质量m=200g 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计数点A、B和

题型:不详难度:来源:
在验证机械能守恒定律的实验中,质量m=200g 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计数点A、B和C,相邻计数点时间间隔为0.100s,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,长度单位是cm,当地重力加速度g为9.80m/s2

魔方格

(1)打点计时器打下计数点B时,重锤下落的速度vB=______m/s(保留三位有效数字);
(2)从打下计数点O到打下计数点B的过程中,重锤重力势能减小量△Ep=______J,重锤动能增加量△EK=______J(保留三位有效数字);
(3)即使在实验操作规范,数据测量及数据处理均正确的前提下,该实验求得的△Ep通常略大于△Ek,这是由于实验存在系统误差,该系统误差产生的主要原因是:______.
答案
(1)B点时AC两点的中间时刻:vB=
xAC
2T
=
0.5815
0.200
=2.91m/s
(2)重锤重力势能减小量:△Ep=mgh=0.2×10×0.4368=0.856J
重锤动能增加量△EK=
1
2
mv2
=
1
2
×0.2×2.912
=0.847J
(3)减少的重力势能要大于增加的动能,原因是:在重锤下落过程中系统受到阻力的影响,重锤机械能减小.(阻力主要是:纸带与打点计时器之间的摩擦以及空气阻力)
故答案为:(1)2.91
(2)0.856;0.847
(3)在重锤下落过程中系统受到阻力的影响,重锤机械能减小.
举一反三
在验证机械能守恒定律实验时:
(1)关于本实验的叙述中,正确的有______
A.打点计时器安装时要使两限位孔位于同一竖直线上并安装稳定,以减少纸带下落过程中的阻力
B.必须用天平测出重锤的质量
C.实验时要先闭合打点计时器的电源开关,再释放重锤
D.打出的纸带中,只要点迹清晰,就可以运用公式mg△h=
1
2
mv2,来验证机械能是否守恒
E.验证机械能是否守恒必须先确定重力势能的参考平面
F.计算重锤重力势能减小量时的g值必须用当地的实际重力加速度数值
(2)电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上,下图为实验中打出的一条纸带,从起始点O开始,将此后连续打出的7个点依次标为A、B、C、D…,

魔方格

如果已知重锤的质量为1.0kg,电火花计时器打E点时,重锤的动能为______(保留到小数点后两位)
题型:房山区二模难度:| 查看答案
(1)在《验证机械能守恒定律》的实验中,已知重锤的质量为m,使用的交流电的频率为f.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点进行测量并通过计算,就可以验证机械能守恒定律.
魔方格

①如图所示,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为s0,点A、C间的距离为sl,点C、E间的距离为s2,用以上给出的已知量写出C点速度的表达式为vc______,打点计时器在打O点到C点的这段时间内,重锤的重力势能的减少量为______,动能的增加量为______.
②某同学上交的实验报告显示,重锤增加的动能略大于重锤减小的重力势能,则出现这一问题的原因可能是______.(填字母)
A.重锤的质量测量错误
B.该同学实验操作时先释放纸带,后接通电源
C.重锤下落时受到的阻力过大
D.所用交流电源的实际频率f大于50赫兹.
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Ⅰ.如图甲所示是利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验装置.该实验所用打点计时器的电源频率为50Hz,图乙是实验得到的一条纸带,纸带______端接重物(选填“左”或“右”),相邻打印点之间的时间间隔为______s.由于该实验中存在阻力做功,所以实验测得重物的重力势能的减少量______动能的增加量(选填“大于”、“小于”或“等于”) 
魔方格

II.为测量某一玩具电动机M中导线圈的电阻率,某实验小组的部分实验方案如下:
(1)用螺旋测微器测得导线圈同种规格导线直径d如图1所示,则d=______mm;
(2)用多用电表测量电动机中导线圈的电阻Rx:选择“×1Ω”欧姆挡,并按正确步骤操作后,指针的位置如图2所示(此过程电动机不转动),则Rx=______Ω.
(3)为提高精度,他又用以下仪器再次测量导线圈的电阻Rx
电流表A1(0~3A、约5Ω);      滑动变阻器R1(1kΩ);
电流表A2(0~30mA、约10Ω);   滑动变阻器R2(50Ω);
定值电阻R0=60Ω;  电源(4V、约1Ω)及开关等,导线若干.
①实验小组为使测量过程中电动机不转动而采用了如图3所示的电路图,应选择的电流表是______,滑动变阻器是______;(填写符号)
②按照实验要求,多用表已选择“直流电压2.5V”档作为电压表使用,请依据图3将图4实验电路中的仪器连接欠缺的两处补完整;
③图5是该实验小组测得的数值描绘出的图象,其斜率值表示的是______(填选项).
A、导线圈的电阻;  B、导线圈的电阻与R0阻值之和.
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在“验证机械能守恒定律”的一次实验中,质量m=1kg的重物自由下落,在纸带上打出五系列的点,如上图所示(相邻记数点时间间隔为0.02s),那么:(g取9.8m/s2,结果保留二位有效数字)
(1)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=______m/s;
(2)从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=______,此过程中物体动能的增加量△Ek=______;
(3)计算表明:在实验误差允许的范围内______.

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,下列物理量中需要用工具测量的有______,通过计算得到的有______
A.重锤的质量                     B.重力加速度
C.重锤下落的高度                 D.与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度.
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