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图中甲、乙两图都是利用“验证机械能守恒定律”的实验来测量当地的重力加速度g值的装...

图中甲、乙两图都是利用“验证机械能守恒定律”的实验来测量当地的重力加速度g值的装置示意图.已知打点计时器的打点频率为50Hz.

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(1)这两图相比较,用哪个图所示的装置实验较好?简单说明理由.

(2)上图中的丙是采用较好的装置并按正确的实验步骤进行实验打出的一条纸带,其中O点为打点的第一个点,标为1,后面依次打下的一系列点迹分别为2、3、4、5…….经测量,第15至17点间的距离为11.69cm,第1至第16点间的距离为43.83cm,则打下第16个点时,重物下落的速度大小为________m·s-1.在实验误差允许的范围内,可认为重物在下落的过程中机械能守恒,由此求得重力加速度值为g=________m·s-2(要求保留3位有效数字).

 

甲图 2.92m·s-1 9.74m·s-2 【解析】(1)用甲图所示的装置实验较好.因为用夹子固定,可以避免乙图由于手的抖动而造成纸带上的第1个点迹被拖长和位置不确定的现象.另外由于用夹子固定纸带,便于纸带调整到竖直方向,以避免纸带与打点计时器(限位孔)之间产生较大的摩擦,而乙图中用手握住纸带,难于做到这一点. (2)v16==2.9225(m·s-1). 由mgh=mv,得: g===9.74(m·s-2) 注:本题中利用“验证机械能守恒定律”的实验来完成测量当地的重力加速度g值,这是对教材中实验方法的拓展.这种拓展,是近年来高考实验题的变化趋势.学习中需重视更新实验情景,变换实验方式,不断提高观察的思维能力.
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考点分析:
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用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中,根据纸带算出相关的速度v,量出下落距离h,则以6ec8aac122bd4f6e为纵轴,以h为横轴,画出的图象应是下图中的哪一个?其斜率又表示什么?

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如图甲所示,用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物,蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动,使之替代打点计时器.当烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒表面的纸上画出记号,如图乙所示,设毛笔接触棒时不影响棒的运动.测得记号之间的距离依次为26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm、106.0mm,已知电动机铭牌上标有“1440r/min”的字样,由此验证机械能守恒.根据以上内容,回答下列问题:

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(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T=________s,图乙中的圆柱棒的________端是悬挂端(填“左”或“右”).

(2)根据乙所给的数据,可知毛笔画下记号C时,圆柱棒下落的速度vC=________m/s;画下记号D时,圆柱棒下落的速度vD=________m/s;记号CD之间圆柱棒的动能的变化量为______J,重力势能的变化量为________J(g=9.8m/s2).由此可得出的结论是________.(结果保留两位有效数字)

 

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(福建厦门六中08~09学年高一下学期期中)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ABCDE,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.(结果保留三位有效数字)

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(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ΔEp=________J,重锤动能增加量ΔEk=________J.

(3)在误差允许范围内,通过比较________就可以验证重锤下落过程中机械能守恒了.

(4)设重锤在下落过程中受到恒定不变的阻力F,则可根据本实验数据求得阻力F的表达式为________(用题中所给字母mgs1s2f表示).

 

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在研究重物自由下落过程中机械能守恒的实验中,得到如图所示的一条纸带,该纸带上最初打出的几个点不清楚,纸带上留下的是后面的一些点.算出打下BC两点时,重物速度分别是vBvC,量得BC两点间的距离为h,那么验证机械能守恒的表达式可写为(  )

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A.ghv6ec8aac122bd4f6ev6ec8aac122bd4f6e    

B.gh6ec8aac122bd4f6ev6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6ev6ec8aac122bd4f6e

C.vCvBaT 

D.v6ec8aac122bd4f6ev6ec8aac122bd4f6e=2gh

 

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在利用打点计时器验证自由下落物体机械能守恒的实验中,设物体在打O点时释放,打点计时器打A点时物体速度为v,如图所示,

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一同学在实验报告中填写如下:

v=2.36m/s.h=28.76cm,6ec8aac122bd4f6e=2.785m2/s2gh=2.718m2/s2.由以上数据说明在误差范围内相等,故机械能守恒.

老师批阅:“数据非实验所得!”

老师作此批阅的理由是什么?

 

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