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如图所示的装置可用来验证机械能守恒定律,摆锤A拴在长为L的轻绳一端,轻绳另一端固...

如图所示的装置可用来验证机械能守恒定律,摆锤A拴在长为L的轻绳一端,轻绳另一端固定在O点,在A上放一个质量很小的小铁块,现将摆锤拉起,使绳与竖直方向成θ角,由静止开始释放摆锤,当其到达最低位置时,受到竖直挡板P的阻挡而停止运动,之后铁块将飞离摆锤做平抛运动.

(1)为了验证摆锤在运动过程中机械能守恒,必须求出摆锤在最低点的速度.为了求出这一速度,还应测量的物理量有__________

(2)用测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v__________

(3)用已知的和测得的物理量表示摆锤在运动过程中机械能守恒的关系式为______

 

遇到挡板之后铁片的水平位移s和坚直下落高度h 【解析】 ①铁片在最低点飞出时做平抛运动,平抛的初速度即为铁片在最低点的速度, 根据平抛运动规律可以知道因此要想求出平抛的初速度,应该测量遇到挡板后铁片的水平位移x和竖直下落高度h. ②根据铁片做平抛运动有: 联立得出: ③下落到最低点过程中,摆锤重力势能的减小量等于其重力做功,因此有: 动能的增量为: ,根据得机械能守恒的关系式为  
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考点分析:
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如图所示,用倾斜放置的气垫导轨验证机械能守恒定律。已知滑块和遮光条的总质量为m,遮光条的宽度为d,重力加速度为g。现将滑块由静止释放,两个光电门G1G2分别记录了遮光条通过光电门的时间t1t2,则滑块通过两个光电门过程中动能的增加量______,通过两个光电门过程中重力势能的减少量______(用图中所标符号表示)。若两者在实验误差允许范围内相等,则滑块在下滑过程中机械能守恒。若实验中滑块以初速度v0下滑,则上述方法______(选填不能)验证机械能守恒。

 

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在用落体法验证机械能守恒定律的实验中:

1)所用重物质量m10 kg,打点计时器所用电源频率为50 Hz,打下的纸带如图所示(图中的数据为从起始点O到该点的距离),则在打B点时,重物的速度vB________ m/s,重物的动能EkB________ J,从开始下落到打B点时,重物的重力势能减少量是________ Jg98 m/s2,结果保留两位有效数字).

2)根据纸带算出各点的速度v,量出下落距离h,则以v2为纵轴,以h为横轴,画出的图线应是下图中的___

 

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用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,若按正确的实验步骤进行,并选出如图乙所示的纸带,回答下列问题:

(1)纸带的__________(选填)端与重物相连。

(2)下面列举了该实验的几个操作步骤(示意图如图甲所示):

A.按照图示的装置安装器件;

B.将打点计时器接到电源的交流输出端上;

C.用天平测量出重物的质量;

D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;

E.测量纸带上打出的某些点之间的距离;

F.根据测量的结果计算重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。

指出其中没有必要进行的和操作不恰当的步骤,将其选项对应的字母填在下面的横线上,并改正不恰当的步骤:没有必要进行的步骤是_______,理由是_________,操作不恰当的步骤是______,改正为__________

 

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如图所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律.

对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是______

A.重物选用质量和密度较大的金属锤

B.两限位孔在同一竖直面内上下对正

C.精确测量出重物的质量

D.用手托稳重物,接通电源后,撒手释放重物

某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图所示.纸带上各点是打点计时器打出的计时点,其中O点为纸带上打出的第一个点.重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出,利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有______

A.OAADEG的长度          

B、OC、BCCD的长度

C.BDCFEG的长度           

D、AC、BDEG的长度

 

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一个小孩在蹦床上做游戏,他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度,小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中,他的运动速度v随时间t变化的图线如图所示图中只有Oa段和cd段为直线则根据该图线可知,蹦床的弹性势能增大的过程所对应的时间间隔为(     )

A. 仅在t1t2的时间内    B. 仅在t2t3的时间内

C. 仅在t1t3的时间内    D. t1t5的时间内

 

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