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用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6...

用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.质量为0.300kg的重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即可验证机械能守恒定律.
(g取9.8m/s2
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(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
D.测量纸带上某些点间的距离;
E.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.
将其中操作不当的步骤对应的字母填在下面的空行内,并说明其原因.
______  ②______
(2)实验中得到如图2所示的纸带,根据纸带可得重锤从B点到D点重力势能的减少量等于______,动能的增加量等于______.(结果保留三位有效数)
(3)在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是______
对于实验,我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚. 纸带实验中,若纸带匀变速直线运动,测得纸带上的点间距,利用匀变速直线运动的推论,可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度.从而求出动能.根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值. 【解析】 (1)①B、、电火花和电磁计时器都使用交流电源. ②C、实验时,应先接通打点计时器电源后释放重物,由于重物运动较快,可能会使打出来的点很少,不利于数据的采集和处理. (2)重力势能减小量等于△Ep=mgh=0.300×9.8×(0.0442+0.0480)J=0.271  J. 利用匀变速直线运动的推论 vB===2.11m/s vD===2.49m/s EkB=mvB2,EkD=mvD2 △Ek=EkD-EkB=0.264J (3)由于实验过程中摩擦阻力的存在,重力势能有一部分转化给了摩擦阻力做功产生的内能. 故答案为:(1)①B  ②D (2)0.271J.  0.264J (3)由于实验过程中摩擦阻力的存在产生误差.
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考点分析:
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“探究功与物体速度变化的关系”的实验如图1所示,当静止的小车在一条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功记为W. 当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.
(1)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置(视小车为质点),下列说法正确的是______
A.橡皮筋处于原长状态                B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处            D.小车已过两个铁钉的连线
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(2)下列4条纸带哪一条是在探究功与物体速度变化关系的实验中,正确操作可能得到的纸带______
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(3)若实验中的所有操作和数据处理无错误,则绘出的图线(图2中△v2=v2-0、将一根橡皮筋对小车做的功记为1)应为过原点的一条直线.但根据实验结果得到的图线如图所示,造成这一偏差的原因是______
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(2)如图2a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置,每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放,并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ,获得不同的射程x,最后作出了如图2b所示的x-tanθ图象,g=10m/s2.则:
由图b可知,小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v=______.实验中发现θ超过60°后,小球将不会掉落在斜面上,则斜面的长度为______
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A.物块B受到的摩擦力先减小后增大
B.地面对斜面体的摩擦力方向一直向右
C.小球A的机械能守恒
D.小球A的机械能不守恒,A、B系统的机械能守恒
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A.宇航员此时处于受力平衡状态
B.空间站的运行速度一定大于7.9km/s
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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