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在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,打點計時器接在6V、50Hz的交流電源上,自由下落的重錘質量為1kg,打下一條理想的紙帶如圖所示,取g=9.8m/s2,O為始起點,則:
(1)打點計時器打B點時,重錘下落的速度VB=______m/s,
(2)從始起點O到打B點的過程中,重錘的重力勢能減少量
△Ep=______J,動能的增加量△Ek=______J(保留兩位有效數字).△Ep>△Ek的原因是______.
(1)根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上D點時小車的瞬時速度大。
vB=
XAC
tAC
=
0.0706-0.0314
2×0.02
=0.98m/s
(2)重力做功等于重力勢能的減小量,因此有:
△EP=mghOB=1×9.8×0.0501=0.49J
動能的增加量為:△Ek=
1
2
m
v2B
=
1
2
×1×(0.98)2=0.48J
△Ep>△Ek的原因是由于紙帶和打點計時器限位孔之間有摩擦以及空氣阻力.
故答案為:(1)0.98;(2)0.49;0.48;由于紙帶和打點計時器限位孔之間有摩擦以及空氣阻力.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

山谷中有三塊石頭和一根不可伸長的輕質青藤,其示意圖如下.圖中A、B、C、D均為石頭的邊緣點,O為青藤的固定點,h1=1.8m,h2=4.0m,x1=4.8m,x2=8.0m.開始時,質量分別為M=10kg和m=2kg的大、小兩只滇金絲猴分別位于左邊和中間的石頭上,當大猴發(fā)現小猴將受到傷害時,迅速從左邊石頭A點起水平跳到中間石頭,大猴抱起小猴跑到C點,抓住青藤下端蕩到右邊石頭上的D點,此時速度恰好為零.運動過程中猴子均看成質點,空氣阻力不計,重力加速度g=10m/s2.求:

(1)大猴從A點水平跳離時速度的最小值;
(2)猴子抓住青藤蕩起時的速度大小;
(3)猴子蕩起時,青藤對猴子的拉力大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑的直角細桿AOB固定在豎直平面內,OA桿水平,OB桿豎直.有兩個質量相等均為0.3kg的小球a與b分別穿在OA、OB桿上,兩球用一輕繩連接,輕繩長L=25cm.兩球在水平拉力F作用下目前處于靜止狀態(tài),繩與OB桿的夾角θ=53°(sin37°=0.6,cos37°=0.8,sin53°=0.8,cos53°=0.6),求:
(1)此時細繩對小球b的拉力大小,水平拉力F的大。
(2)現突然撤去拉力F,兩球從靜止開始運動,設OB桿足夠長,運動過程中細繩始終繃緊,則當θ=37°時,小球b的速度大。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

氣墊導軌可以在導軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜,使滑塊和導軌間的摩擦幾乎為零,因此可以利用氣墊導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,通過數據發(fā)現,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

如圖甲所示,兩物塊A、B分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端,利用光電門驗證A、B所構成的系統(tǒng)機械能守恒.

(1)用游標卡尺測出遮光板的寬度如圖乙所示,遮光板的寬度d=______mm.
(2)測出A、B兩物塊的質量分別為mA和mB,mA<mB,用刻度尺測出兩光電門間的距離H,光電門1記錄了遮光條遮光的時間為△t1,光電門2記錄了遮光條遮光的時間為△t2,重力加速度為g.則系統(tǒng)的動能增加量△Ek=______,重力勢能的減小量△Ep=______,如果在誤差允許的范圍內△Ek=△Ep,則系統(tǒng)的機械能守恒.
(3)實驗中發(fā)現總有△Ek<△Ep,可能的原因是______.(至少寫出兩條)

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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點,OB、OC為細繩子,圖乙是在白紙上根據實驗結果畫出的圖.圖甲中彈簧秤B的讀數為______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,圖丙中所標數據為實際距離,該同學通過計算得到不同時刻的速度如下表(當地重力加速度取9.8m/s2,小球質量m=0.2kg,結果保留三位有效數字):
時刻t2t3t4t5
速度(m/s)5.595.084.58
①由頻閃照片上的數據計算t5時刻小球的速度v5=______m/s.
②從t2到t5時間內,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,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,由紙帶所示數據可算出實驗時的加速度為______m/s2
④當地的重力加速度數值為9.8m/s2,請列出測量值與當地重力加速度的值有差異的一個原因______.

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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(保留三位有效數字),該落體運動的加速度為______m/s2.(保留三位有效數字),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)用氣墊導軌裝置驗證機械能守恒定律,先非常好的把導軌調成水平,然后用墊塊把導軌一端墊高,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,當地重力加速度g=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(保留三位有效數字),重力勢能的減小量△EP=______J,(保留三位有效數字)由此可以得出的結論是:______

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在“驗證機械能守恒”的實驗中,有下述A至F六個步驟:
A.將打點計時器豎直固定在鐵架臺上
B.接通電源,再松開紙帶,讓重物自由下落
C.取下紙帶,更換新紙帶,重新做實驗
D.將重物固定在紙帶的一端,讓紙帶穿過打點計時器,用手提著紙帶,讓重物靠近打點計時器
E.選擇一條紙帶,用刻度尺測出物體下落的高度h1、h2、h3、…h(huán)n.,計算出對應瞬時速度v1、v2、v3…vn
F.分別計算出
1
2
mvn2和mghn,在誤差范圍內看是否相等
(1)以上實驗步驟按合理的操作步驟排序應是______.
(2)計算表明,總有
1
2
mvn2______mghn(填“>”“=”或“<”),原因是______.
(3)實驗操作正確,能得出實驗結論______.

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