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在“验证机械能守恒定律”实验中得到如图所示的一条纸带,在纸带上选取个连续打出的点...

验证机械能守恒定律实验中得到如图所示的一条纸带,在纸带上选取个连续打出的点ABC,测得它们到起始点O的距离分别为,已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T

1)纸带的_____(填)端与重物相连;

2)设重物质量为m,在打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量大小为_____,动能变化量大小为_____

3)实验中,发现重物减少的重力势能总是大于重物增加的动能,造成这种现象的主要原因是_____

 

左 纸带和重物运动过程中受纸带与打点计时器之间的摩擦以及空气阻力等作用 【解析】 第一空.从O到C可以看出,相等时间内的位移越来越大,则纸带的左端与重物相连; 第二空.重物的重力势能变化量大小为: 第三空.中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小: 则: 则动能变化量大小为:; 第四空.通过计算可以看出,这是因为纸带和重物运动过程中受纸带与打点计时器之间的摩擦作用以及空气阻力等作用所造成的误差。  
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考点分析:
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利用如图1所示图装置做验证机械能守恒定律实验.

(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是______

A.交流电源   B.刻度尺    C.天平(含砝码)

(2)实验中,先接通电源,再释放重物,得到如图2所示的一条纸带.在纸带上选取三个连续打出的点ABC,测得它们到起始点O的距离分别为hAhBhC.已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T.设重物的质量为m.从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量△Ep=______,动能变化量△Ek=______

(3)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是______

A.利用公式v=gt计算重物速度

B.利用公式v=计算重物速度

C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响

D.没有采用多次实验取平均值的方法

(4)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒,在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点O的距离h,计算对应计数点的重物速度v,描绘v2-h图象,并做如下判断:若图象是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒.请你分析论证该同学的判断依据是否正确______(回答正确或不正确)

 

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在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示。为第一个点,为从合适位置开始选取连续点中的三个点。已知打点计时器每隔打一个点,当地的重力加速度为,那么:

1)根据图上所得的数据,应取图中点到__________点来验证机械能守恒定律。

2)从点到(1)问中所取的点,重物重力势能的减少量__________,动能增加量__________;请简述两者不完全相等的原因_______。(结果取三位有效数字)

3)若测出纸带上所有点到点之间的距离,根据纸带算出各点的速度及物体下落的高度,则以为纵轴,以为横轴画出的图像是图中的__________

A.            B.

C.            D.

 

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某兴趣小组用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。PQ为一块倾斜放置的玻璃板,在斜面底端Q处固定有一个光电门,光电门与数字计时器相连(图中未画,记录小车通过时的遮光时间t)。实验时将一小车(其上固定有宽度为d的遮光条)从高度h处由静止释放,重力加速度为g

1)用20分度游标卡尺测得物体上的遮光条宽度d如乙图所示,则d=__________mm;若某次数字计时器记录的遮光时间为t=0. 005s,则小车的速度v=__________m/s

2)该小组验证机械能守恒定律的原理表达式为__________(用题干所给的字母符号表示)。

 

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(1)如图所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置.关于这一实验,下列说法中正确的是______

A.需使用天平测出重物的质量

B.应先释放纸带,后接通电源打点

C.需使用秒表测出重物下落的时间

D.测出纸带上两点迹间的距离,可知重物相应的下落高度

(2)实验时,应使打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上.这样做可以______(选填“消除”、“减小”或“增大”)纸带与限位孔之间的摩擦.

(3)在实际测量中,重物减少的重力势能通常会________(选填“略大于”、“等于”或“略小于”)增加的动能.

 

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在利用自由落体验证机械能守恒定律的实验中,

1)下列器材中不必要的一项是____(只需填字母代号).

A.重物   B.纸带   C.天平   D50Hz低压交流电源   E.毫米刻度尺

2)关于本实验的误差,下列说法正确的是____

A.必须选择质量较小的重物,以便减小误差

B.必须选择点迹清晰且第12两点间距约为2mm的纸带,以便减小误差

C.必须先松开纸带后接通电源,以便减小误差

D.本实验应选用密度大体积小的重物,以便减小误差

3)在该实验中,质量m=lkg的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示.O是重锤刚下落时打下的点,相邻记数点时间间隔为0.02s,长度单位是cmg=9.8m/s2.则从点O到打下记数点B的过程中,物体重力势能的减小量EP=____J,动能的增加量EK=____J(两空均保留3位有效数字).由此你得到的结论是__________________________________________

 

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