某學(xué)生利用“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗裝置來測量一個質(zhì)量m=50g的鉤碼下落時的加速度值,該學(xué)生將鉤碼固定在紙帶下端,讓紙帶穿過打點計時器,實驗裝置如圖a所示.①以下是該同學(xué)正確的實驗操作和計算過程,請完成下面部分實驗步驟的有關(guān)內(nèi)容
A、按實驗裝置圖安裝器件
B、將打點計時器接到______(填直流或交流)電源上
C、先______,再______,然后______.
D、取下紙帶,取其中的一段標(biāo)出計數(shù)點如圖b所示,測出相鄰計數(shù)點間的距離分別為S1=2.60cm,S2=4.14cm,S3=5.69cm,S4=7.22cm,S5=8.75cm,S6=10.29cm
已知打點計時器的打點頻率是f=50Hz,則計算鉤碼下落加速度的表達(dá)式為a=______,代入數(shù)值,可得加速度a=______m/s2(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
②該同學(xué)從實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),鉤碼下落時的加速度比實際的重力加速度。疄榱擞行У乜s小這個實驗測得的加速度與實際的重力加速度之差,請你提出一個有效的改進(jìn)方法:______.
①實驗中安裝、調(diào)整好器材,穿好紙帶,在打點之前,應(yīng)先接通電源,后松開紙帶,實驗結(jié)束關(guān)閉電源整理器材.
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論△x=aT2,有:
s6-s3=3a1T2
s5-s2=3a2T2
s4-s1=3a3T2
a=
a1+a2+a3
3

解得:a=
(s6+s5+s4)-(s3+s2+s1)
(3T)2
=
(s6+s5+s4)-(s3+s2+s1)
36
f
2

帶入數(shù)據(jù)解得a=9.60m/s2
②根據(jù)實驗原理可知,造成該實驗誤差的主要原因是物體下落過程中存在摩擦阻力,一是小球下落的空氣阻力,二是紙帶和限位孔之間的摩擦,故具體采取的具體措施為:將鉤碼換成較大質(zhì)量的重錘.
故答案為:①交流,接通打點計時器電源,釋放紙帶,關(guān)閉打點計時器電源;
a=
(s6+s5+s4)-(s3+s2+s1)
36
f
2

a=9.60m/s2
②將鉤碼換成大質(zhì)量的重錘.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20)導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動可以從宏觀和微觀兩個角度來認(rèn)識。如圖所示,固定于水平面的U形導(dǎo)線框處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,金屬直導(dǎo)線MN在與其垂直的水平恒力F的作用下,在導(dǎo)線框上以速度v做勻速運(yùn)動,速度v與恒力F方向相同,導(dǎo)線MN始終與導(dǎo)線框形成閉合電路,已知導(dǎo)線MN電阻為R,其長度L,恰好等于平行軌道間距,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,忽略摩擦阻力和導(dǎo)線框的電阻。

(1)通過公式推導(dǎo)驗證:在時間內(nèi),F(xiàn)對導(dǎo)線MN所做的功W等于電路獲得的電能,也等于導(dǎo)線MN中產(chǎn)生的焦耳熱Q。
(2)若導(dǎo)線的質(zhì)量m=8.0g,長度L=0.1m,感應(yīng)電流I=1.0A,假設(shè)一個原子貢獻(xiàn)1個自由電子,計算導(dǎo)線MN中電子沿導(dǎo)線長度方向定向移動的平均速率v(下表中列出了一些你可能用到的數(shù)據(jù))。

(3)經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為,金屬的電阻源于定向運(yùn)動自由電子和金屬離子(金屬原子失去電子后剩余部分)的碰撞,展開你想象的翅膀,給出一個合理的自由電子運(yùn)動模型:在此基礎(chǔ)上,求出導(dǎo)線MN中金屬離子對一個自由電子沿導(dǎo)線長度方向的平均作用力的表達(dá)式。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

以下說法正確的是( 。
A.物體做勻速運(yùn)動,它的機(jī)械能一定守恒
B.物體所受的合力等于零,它的機(jī)械能一定守恒
C.物體所受的合力不等于零,它的機(jī)械能可能守恒
D.物體所受合力做功為零,它的機(jī)械能一定守恒

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某同學(xué)利用光電門傳感器設(shè)計了一個研究小球自由下落時機(jī)械能是否守恒的實驗,實驗裝置如圖1所示,圖中A、B兩位置分別固定了兩個光電門傳感器.

(1)如圖2所示,實驗時用20分度游標(biāo)卡尺測得小球直徑為d=______cm;
(2)小球通過A的擋光時間為t1,通過B的擋光時間為t2
(3)用刻度尺測出光電門A、B間的距離h,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,只需比較______是否相等,就可以證明在自由落體過程中小球的機(jī)械能是守恒的(用題目中涉及的物理量符號表示).
(4)為減小實驗誤差,可采取的方法是______.
A.增大兩擋光片寬度dB.減小兩擋光片寬度d
C.增大兩擋光片間距hD.減小兩擋光片間距h.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某同學(xué)用如圖所示的裝置測定重力加速度.
①打出的紙帶如圖所示,實驗時紙帶的______端通過夾子和重物相連接.(選填“甲”或“乙”)
②紙帶上1至9各點為計時點,由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實驗時的重力加速度為______m/s2.(已知交流電頻率為50Hz)
③若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.8m/s2,請列出測量值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹涤胁町惖囊粋原因______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某同學(xué)利用如圖甲的實驗裝置測量重力加速度.

(1)該同學(xué)開始實驗時情形如圖甲所示,接通電源釋放紙帶.請指出該同學(xué)在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當(dāng)?shù)牡胤剑孩賍_____;②______.
(2)該同學(xué)經(jīng)修改錯誤并正確操作后得到如圖乙所示的紙帶,取連續(xù)六個點A、B、C、D、E、F為計數(shù)點,測得A點到B、C、D、E、F的距離分別為h1,h2,h3,h4,h5.若打點的頻率為f,則打E點時重物的速度表達(dá)式vE=______;若分別計算出各計數(shù)點的速度值,并畫出速度的二次方(v2)與對應(yīng)重物下落的距離(h)的關(guān)系如圖丙所示,則重力加速度g=______m/s2
(3)若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎礸=9.8m/s2,你認(rèn)為該同學(xué)測量值存在偏差的主要原因是______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖為驗證機(jī)械能守恒定律的實驗打下的紙帶,紙帶上的點都是連續(xù)打下的點.已知打點計時器所用交流電源周期為T,重力加速度為g.量得1、2、3各點到起點O的長度是:h1,h2,h3.已知重錘質(zhì)量為m,從起點O到2點重錘重力勢能減少量為______,動能增加量為______.事實上重錘重力勢能的減少量與動能的增加量不會嚴(yán)格相等,主要誤差原因是______.(寫出一條即可)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在用打點計時器驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中,使質(zhì)量為m=1.00kg的重物自由下落,打點計時器在紙帶上打出一系列的點,選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示.O為第一個點,A、B、C為從合適位置開始選取連續(xù)點中的三個點.已知打點計時器每隔0.02s打一個點,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2,那么:

(1)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù),應(yīng)取圖中O點到______點來驗證機(jī)械能守恒定律;
(2)從O點到(1)問中所取的點,重物重力勢能的減少量△Ep=______J,動能增加量△Ek=______J(結(jié)果取三位有效數(shù)字);
(3)若測出紙帶上所有各點到O點之間的距離,根據(jù)紙帶算出各點的速度v及物體下落的高度h,則以
v2
2
為縱軸,以h為橫軸畫出的圖象是圖中的______.

(4)實驗中對于使用打點計時器,下面說法正確的是:______
A.應(yīng)先釋放紙帶后接通電源
B.應(yīng)先接通電源后釋放紙帶
C.打點計時器使用的電源為直流電源
D.打點計時器使用的電源為交流電源.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

用落體法驗證機(jī)械能守恒定律的實驗中:
(1)有下列器材可供選用:電磁打點計時器、鐵架臺(帶鐵架)、帶鐵夾的重物、復(fù)寫紙、紙帶、秒表、導(dǎo)線、開關(guān)、天平,其中不必要的器材是______;缺少的器材是交流電源,______.
(2)供選擇的重物有以下四個,應(yīng)選擇______
A.質(zhì)量為100g的木球B.質(zhì)量為10g的砝碼 C.質(zhì)量為200g的重錘D.質(zhì)量為10g的塑料球
(3)若實驗中所用重錘質(zhì)量為m=1kg,打點紙帶如圖1所示(O點為自由下落的起始點),打點時間間隔為0.02s,則記錄D點時,重錘的速度vD=______,重錘動能EKD=______.從開始下落起至D點,重錘的重力勢能減少量為______J,因此可得出的結(jié)論是______.(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
(4)根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點的速度v,量出下落距離h,則以v2/2為縱軸,以h為橫軸畫出的圖象應(yīng)是圖2中的______

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同步練習(xí)冊答案