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在用自由落体运动验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如测图4-6....

在用自由落体运动验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如测图4-6.其中O点是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的三个点,该同学用毫米刻度尺测量O点到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm).已知打点计时器电源频率为50Hz,重锤质量为m=2kg,当地重力加速度g=9.80m/s2
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(1)用公式mv2/2=mgh时,对纸带上起始点的要求是______,为此目的,所选择的纸带一、二两点间距应接近______.mm
(2)根据上图所得数据,取O点到B点的运动过程来验证机械能守恒定律,该段过程重锤重力势能的减小量为______J,物体从O点到B点过程动能的增加量为______J(均保留三位有效数字).这样他发现重力势能的减小量______(填“大于”或“小于”)动能的增加量,造成这一误差的原因是______
(3)根据纸带算出相关各点的速度υ,量出下落距离h,则以V2为纵轴,以h为横轴画出的图线应是如下图中的______
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(1)根据h=求出纸带一、二两点间距. (2)根据重力做功求出重力势能的减小量,根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度,从而求出动能的增加量.比较动能增加量和重力势能减小量的大小关系. (3)根据机械能守恒定律得出与h的关系式,确定正确的图象. 【解析】 (1)用公式=mgh时,对纸带上起始点的要求是纸带的第一个点O为纸带的起始点.根据h=,所以选择的纸带一、二两点间距应接近2mm的. (2)O点到B点的运动过程中,重力势能的减小量△Ep=mgh=2×9.80×0.1242J≈2.43J.B点的速度.则动能的增加量≈2.40J.重力势能的减小量大于动能的增加量.原因是重锤拉着纸带落下时受到了阻力. (3)根据机械能守恒得,mgh=,则,知与h成正比.故选C. 故答案为:(1)纸带的第一个点O为纸带的起始点,2mm (2)2.43 J,2.40J,大于;重锤拉着纸带落下时受到了阻力     (3)C
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考点分析:
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某探究小组的同学欲验证“动能定理”,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,实验器材有打点计时器、打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、滑块、纸带、毫米刻度尺、长木块、小桶、细沙,组装好实验器材后按实验步骤进行操作则:
(1)平衡了滑块的摩擦力后,实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是沙和沙桶的总质量______滑块的质量.(填远小于、等于或远大于)
(2)在满足(1)的条件的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).则本实验最终要验证的数学表达式为______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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