如圖甲所示是用落體法驗證機械能守恒定律的實驗裝置示意圖.現(xiàn)有的器材為:帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、帶鐵夾的重物、天平.回答下列問題:
(1)為完成此實驗,除以上的器材,還需要的器材有______
A.毫米刻度尺
B.秒表
C.0~12V的直流電源
D.0~12V的交流電源
(2)在實驗中打點計時器所接交流電頻率為50Hz,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2,實驗選用的重物質(zhì)量m=1kg,紙帶上打點計時器打下的連續(xù)計時點A、B、C到打下第一點O的距離如圖乙所示,則從打下O點至B點的過程中,重物重力勢能的減少量△Ep=______J,動能的增加量△Ek=______J.(計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)
(3)通過計算發(fā)現(xiàn),△Ep______△Ek(選填“小于”、“大于”或“等于”),這是因為______.
(1)通過打點計時器計算時間,故不需要秒表,打點計時器應(yīng)該與交流電源連接,需要刻度尺測量紙帶上兩點間的距離,故BC錯誤,AD正確.
故選:AD.
(2)重力勢能減小量△Ep=mgh=1×9.8×0.26m J=2.55J.
利用勻變速直線運動的推論得:
vB=
xAC
tAC
=
0.3066-0.2172
2×0.02
m/s=2.235m/s

EkB=
1
2
mvB2=
1
2
×1×2.2352J=2.50J

(3)通過計算可知動能的增加量小于重力勢能的減小量,其原因是物體在下落過程中克服摩擦阻力做功,導(dǎo)致重力勢能沒有完全轉(zhuǎn)化為動能.
故答案為:(1)AD;(2)2.55;2.50;(3)大于;重物下落過程中受到摩擦阻力作用.
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:問答題

如圖所示,位于豎直平面內(nèi)的
1
4
圓弧光滑軌道,半徑為R,軌道的最低點B的切線沿水平方向,軌道上端A距水平地面高度為H.質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)從軌道最上端A點由靜止釋放,經(jīng)軌道最下端B點水平飛出,最后落在水平地面上的C點處,若空氣阻力可忽略不計,重力加速度為g.求:
(1)小球運動到B點時,軌道對它的支持力多大;?
(2)小球落地點C與B點的水平距離x為多少;?
(3)比值
R
H
為多少時,小球落地點C與B點水平距離x最遠;該水平距離最大值是多少.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

氣墊導(dǎo)軌可以在導(dǎo)軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜,使滑塊和導(dǎo)軌間的摩擦幾乎為零,因此可以利用氣墊導(dǎo)軌裝置來驗證機械能守恒定律.
(1)如圖所示,做實驗時,將滑塊從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器(圖中未畫出),可讀出遮光條通過光電門的時間為△t,用游標卡尺測得遮光條寬度為d,用刻度尺測得釋放位置到光電門中心的距離為x,氣墊導(dǎo)軌總長為L,其最右端離桌面的高度為h,滑塊和遮光條總質(zhì)量為M,已知重力加速度為g,這一過程中滑塊減少的重力勢能表達式為______,滑塊獲得的動能表達式為______;(以上表達式均用已知字母表示)
(2)某實驗小組在一次實驗后,通過數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),滑塊獲得的動能略大于其減少的重力勢能,可能的原因是______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(1)驗證“力的平行四邊形法則”實驗如圖所示,A為固定橡皮的圖釘,O為橡皮筋與細繩的結(jié)點,OB、OC為細繩子,圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖.圖甲中彈簧秤B的讀數(shù)為______N;圖乙中的F和兩力中,方向一定沿OA方向的是______;本實驗采用的科學(xué)方法是______.
A.理想實驗法B.等效替代法C.控制變量法D.建立物理模型法

(2)某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律.頻閃儀每隔0.05s閃光一次,圖丙中所標數(shù)據(jù)為實際距離,該同學(xué)通過計算得到不同時刻的速度如下表(當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?.8m/s2,小球質(zhì)量m=0.2kg,結(jié)果保留三位有效數(shù)字):
時刻t2t3t4t5
速度(m/s)5.595.084.58
①由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計算t5時刻小球的速度v5=______m/s.
②從t2到t5時間內(nèi),重力勢能增量△Ep=______J,動能減少量△Ek=______J.
③在誤差允許的范圍內(nèi),若△Ep與△Ek近似相等,從而驗證了機械能守恒定律.由上述計算得△Ep______△Ek(選填“>”“<”或“=”),造成這種結(jié)果的主要原因是______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

(1)某同學(xué)用如圖1所示的裝置測定重力加速度,
①電火花計時器的工作電壓為______,頻率______.
②打出的紙帶如圖2所示,實驗時紙帶的______端應(yīng)和重物相連接.(選填“甲”或“乙”)
③紙帶上1至9各點為計時點,由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實驗時的加速度為______m/s2
④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

(1)用打點計時器研究物體的自由落體運動,得到如圖一段紙帶,測得AB=7.65cm,BC=9.17cm.已知交流電頻率是50Hz,則打B點時物體的瞬時速度為______m/s(保留三位有效數(shù)字),該落體運動的加速度為______m/s2.(保留三位有效數(shù)字),如果實驗測出的重力加速度值比公認值偏小,可能的原因是______.
(2)用氣墊導(dǎo)軌裝置驗證機械能守恒定律,先非常好的把導(dǎo)軌調(diào)成水平,然后用墊塊把導(dǎo)軌一端墊高,測得兩光電門G1和G2之間的豎直高度差H=0.1m,質(zhì)量為m=500g的滑塊上面裝有L=1.5cm的擋光片,它由軌道上端任一處滑下,測得滑塊通過光電門G1和G2的時間分別為2.5×10-2S和1×10-2S,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2,則可以算出滑塊通過光電門G1和G2這段過程中動能的增加量△EK=______J(保留三位有效數(shù)字),重力勢能的減小量△EP=______J,(保留三位有效數(shù)字)由此可以得出的結(jié)論是:______

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

用如圖實驗裝置驗證機械能守恒定律.通過電磁鐵控制的小鐵球從A點自由下落,下落過程中經(jīng)過光電門B時,通過與之相連的毫秒計時器(圖中未畫出)記錄下?lián)豕鈺r間t,測出AB之間的距離h.實驗前應(yīng)調(diào)整光電門位置使小球下落過程中球心通過光電門中的激光束.
(1)為了驗證機械能守恒定律,還需要測量下列哪些物理量______(填選項前的字母)
A.A點與地面間的距離H B.小鐵球的直徑d
C.小鐵球從A到B的下落時間tAB D.小鐵球的質(zhì)量m
(2)小鐵球通過光電門時的瞬時速度v=______.若下落過程中機械能守恒,則h與
1
t2
的關(guān)系式為h=______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,質(zhì)量為M的平板小車靜止在光滑的水乎地面上,小車左端放一個質(zhì)量為m的木塊,車的右端固定一個輕質(zhì)彈簧,現(xiàn)給木塊一個水平向右的瞬時沖量I,木塊便沿小車向右滑行,在與彈簧相碰后又沿原路返回,并且恰好能到達小車的左端。試求:

①木塊返回到小車左端時小車的動能;
②彈簧獲得的最大彈性勢能。

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