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某学校的物理兴趣实验小组在探究机械能守恒定律时,进行了如下的操作: A.按照图中...

某学校的物理兴趣实验小组在探究机械能守恒定律时,进行了如下的操作:

A.按照图中所示的装置,组装实验器材

B.将连着重物的纸带穿过限位孔,用手提住,让重物尽量靠近打点计时器

C.先接通电源,后松开纸带,开始打点。并如此重复多次,以得到几条打点纸带

D.从打下的纸带中挑选一条点迹清晰的纸带,记下起始点,在距离点较远处连续选择几个计数点(或计时点)

E.测出各点到点的距离,即得到重物下落的高度,并计算出各点的速度值

F.计算出进行比较,得出实验结论(已知低压交流电源的频率为50Hz,重力加速度为

根据以上操作回答下列问题:

(1)图乙中的点为第一个点迹清晰的计时点,且以后每隔一个计时点选取一个计数点,图中的数据分別为点的距离,如果选取点进行分析,则重物的重力势能减少了___J,动能增加了_________J。(重物的质量用表示)

(2)重物动能的增加量_________(“略大于”或“略小于”)重力势能的减少量,出现该现象的原因是__________________

(3)由以上的数据得出的结论为__________________

 

1.911m 1.89m 小于 空气阻力和限位孔的摩擦阻力做功 在实验误差允许的范围内重物减少的重力势能等于其增加的动能,即机械能守恒 【解析】 (1)[1]重力势能的减少量为 [2]重物在打B点时的速度为 所以重物从开始下落到打B点时增加的动能为 (2)[3][4]由以上分析可知,略小于,由于空气阻力和限位孔的摩擦阻力做功,将部分机械能转化为了内能; (3)[5]从以上计算的数据得出:在实验误差允许的范围内重物减少的重力势能等于其增加的动能,即机械能守恒。  
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考点分析:
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晓宇利用“自由落体”的方法验证了机械能守恒定律,他进行了多次操作打出了四条不同的纸带,经过测量可知纸带A、纸带B、纸带C、纸带D前两点之间的距离分别为0.185cm0.192cm0.265cm0.195cm。已知低压交流电源的频率为50Hz、重锤的质量为1.00kg、重力加速度取。回答下列问题:

(1)上述的四条纸带中有一条在操作过程中存在明显的问题,该纸带为__________________

(2)按照测量的要求从其中选出一条合适的纸带,并选取点迹清晰的计时点,用刻度尺测出的实验数据如图所示,分析知纸带的__________________(选填“左”或“右”)端与重锤相连;

(3)由图中的实验数据求解打计时点2时,重锤下落的速度为__________________

(4)重锤由计时点0下降到计时点2的过程中,重锤的重力势能的减少量_________,重锤的动能的增加量_____________,由计算分析可知___________(选填“>”“=”或“<”),原因为____________________________________

(5)请根据以上写出实验结论:____________________________________

 

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在用落体法验证机械能守恒定律的实验中(重力加速度取):

(1)运用公式对实验条件的要求是______,打点时间间隔为0.02s,为此,所选择的纸带第12两点间的距离应接近_______

(2)若实验中所用重锤的质量,打点纸带如图所示,打点时间间隔为0.02s,则记录点时,重锤速度_____,重锤动能______,从开始下落起至点重锤的重力势能减少量是___,由此可得出的结论是______

 

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在“验证机械能守恒定律”的实验中,通过打点计时器得到的纸带如图所示,在纸带上选取了0~6的计数点,并用刻度尺依次测量出了相邻两点之间的距离。则下列选项正确的是(  )

A.纸带中第一个计数点的速度必须为零

B.可将计数点1~5的瞬时速度利用平均速度直接求出

C.由于06两计数点为纸带的端点,因此不能计算出这两点的速度

D.由题中的数据计算出的加速度应为当地的重力加速度

 

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做“验证机械能守恒定律”的实验时,一同学分析得出的实验结果是重锤重力势能的减少量小于动能的增加量。下列对造成该实验结果的原因分析正确的是(  )

A.空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力

B.选用重锤的质量过大

C.交流电源的频率大于50Hz

D.交流电源的频率小于50Hz

 

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用图示装置验证机械能守恒定律,由于安装不到位,电火花计时器两限位孔不在同一竖直线上,使纸带通过时受到较大的阻力,这样实验造成的结果是(

A.重力势能的减小量明显大于动能的增加量

B.重力势能的减小量明显小于动能的增加量

C.重力势能的减小量等于动能的增加量

D.以上几种情况都有可能

 

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