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某同学做“验证机械能守恒定律”实验时,不慎将一条挑选出的纸带一部分损坏,损坏的是...

某同学做“验证机械能守恒定律”实验时,不慎将一条挑选出的纸带一部分损坏,损坏的是前端部分。剩下的一段纸带上各相邻点间的距离已测出标在图中,单位是cm。已知打点计时器工作频率为50Hz,重物质量为,重力加速度

(1)在打计时点2时重物的速度________,在打计时点5时重物的速度________,从打计时点2到打计时点5的过程中重物的动能增加量________,重力势能减少量________

(2)比较得________(选填“大于”“等于”或“小于”),原因是________________。由以上可得出实验结论:________________________________

(3)根据实验判断下列阁像正确的是________(其中表示重物动能的变化,表示重物下落的高度)。

 

1.50m/s 2.075m/s 1.03mJ 1.06mJ 小于 实验中重物要克服阻力做功 在误差允许的范围内机械能守恒 C 【解析】 (1)[1]根据匀变速直线运动的规律,可以求出在打计时点2时重物的速度 [2]在打计时点5时重物的速度 [3]所以动能增加量为 [4]重力势能减少量为 (2)[5][6][7]显然,原因是实验中重物要克服阻力做功。由以上可得出实验结论:在误差允许的范围内,机械能守恒 (3)[8]重物机械能守恒,应有重物减少的重力势能转化为其增加的动能,即 可见重物增加的动能与下落的距离成正比,故C正确。 故选C。  
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考点分析:
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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m1.00kg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。O为第一个点,ABC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0.02s打一个点,当地的重力加速度为g9.80m/s2,那么:

(1)根据图所得的数据,应取图中O点到_____点来验证机械能守恒定律;

(2)O点到(1)问中所取的点,重物重力势能的减少量△Ep_____J,动能增加量△Ek_____J(结果取三位有效数字);

(3)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离,根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h,则以v2为纵轴,以h为横轴画出的图象是如图中的_____

A. B. C. D.

 

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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__________________

 

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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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