用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案.A

用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案.A

题型:不详难度:来源:
用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案.
A.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v0
B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=


2gh
计算出瞬时速度.
C.做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度,并通过计算出高度h.
D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v0
以上方案中只有一种正确,正确的是______.(填入相应的字母)魔方格
答案
该实验是验证机械能守恒定律的实验.因为我们知道自由落体运动只受重力,机械能就守恒.如果把重物看成自由落体运动,再运用自由落体的规律求解速度,那么就不需要验证呢.
其中ABC三项都是运用了自由落体的运动规律求解的,故ABC错误.
故选D.
举一反三
在“验证机械能守恒”的实验中
(1)打点计时器的安装放置要求为______开始打点计时的时候,应先______,然后______.
(2)实验中产生误差的原因主要是______,使重锤获得的动能往往______(填写“大于、小于或等于”)它所减少的重力势能.为减小误差,悬挂在纸带下的重锤应选择______.
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(1)用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中,有下列器材可供选用:铁架台、重锤、打点计时器、复写纸、纸带、低压直流电源、导线、电建、天平.关于不必要的器材和缺少的器材,以下选项正确的是______
A.不必要的器材有:低压直流电源、天平
B.缺少的器材是:低压交流电源、刻度尺
C.不必要的器材有:低压直流电源、铁架台
D.缺少的器材是:低压交流电源、秒表
(2)用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中,已知电磁打点计时器所用电源频率为50hz,某同学从实验得到几纸带中,选取了一条初速度恰好为零的纸带,如图所示.图中标出的点均为计数点,并把电磁打点计时器打下的第一个计时点记作O点,测出O、A点间的距离为68.97cm,A、C点间的距离为15.24cm,C、E点间的距离为16.76cm.已知当地重力加速度为9.8m/s2,重锤的质量为m=1.0kg,则打点计时器在打点C时的瞬时速度为______ m/s,O点到C点的这段时间内,重锤动能的增加量为______ J,重锤重力势能的减少量为______ J,从以上数据可以得到的结论是:______.(以上结果均保留三位有效数字)

魔方格
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图为“验证机械能守恒定律”的实验装置图.现有器材为:电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、带铁夹的铁架台.回答下列问题:
(1)为完成此实验,除了所给的器材,以下所列器材中必需的有______.(填入正确选项前的字母)
A.毫米刻度尺
B.秒表
C.圆形复写纸片
D.0~6V的直流电源
E.0~6V的交流电源
(2)实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种处理实验数据的方案.
A.根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等于这点前后相邻两点间的平均速度,
测算出瞬时速度v,并通过h=v2/2g计算出高度h
B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v
C.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=


2gh
计算出瞬时速度
D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度,等
于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v
以上方案中只有一种正确,正确的是______(填入正确选项前的字母).
(3)对实验中要注意的事项,正确合理的一项是______(填入正确选项前的字母)
A.重物的质量越小越好
B.释放前必须保持提起的纸带处于竖直位置
C.先放开纸带让重物下落,再接通电源
D.必须测量出重物的质量m
(4)在一条较好的纸带上选取连续五个点A、B、C、D、E,如图所示.已知重锤质量为m,当地重力加速度为g,并测出 A 点距离起始点O的距离为s0,A、C两点间的距离为s1,C、E两点间的距离为s2,打点周期为T,根据这些条件,如果在误差允许的范围内满足关系式______,即验证了重锤下落过程中机械能是守恒的.(用题设字母表示)

魔方格
魔方格
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有4条用打点计时器(所用交流电频率为50Hz)打出的纸带A、B、C、D,其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的.为找出该纸带,某同学在每条纸带上取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间距离依次为S1、S2、S3.请你根据下列S1、S2、S3的测量结果确定该纸带为______(已知当地的重力加速度为g=9.791m/s2
A.61.0mm 65.8mm 70.7mm
B.41.2mm 45.1mm 53.0mm
C.49.6mm 53.5mm 57.3mm
D.60.5mm 61.0mm 61.6mm.
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某次“验证机械能守恒定律“的实验中,用6V、50Hz的打点计时器打出的一  条无漏点的纸带,如图所示,O点为重锤下落的起点,选取的计数点为A、B、C、D,(每两个点之间有一个计时点)各计数点到O点的长度已在图上标出,单位为mm,重力加速度取9.8m/s2,若重锤质量为1kg.

魔方格

①打点计时器打出B点时,重锤下落的速度VB=______m/s,重锤的动能EKB=______J.
②从开始下落算起,打点计时器打B点时,重锤的重力势能减小量为______J.
③根据纸带提供的数据,在误差允许的范围内,重锤从静止开始到打出B点的过程中,得到的结论是______.
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