在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,使質(zhì)量為m=1.00kg的重物自由下落,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn),選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示.O為第一個(gè)點(diǎn),A、B、C為從合適位置開始選取連續(xù)點(diǎn)中的三個(gè)點(diǎn).已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn),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(diǎn)到______點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律;
(2)從O點(diǎn)到(1)問中所取的點(diǎn),重物重力勢(shì)能的減少量△Ep=______J,動(dòng)能增加量△Ek=______J(結(jié)果取三位有效數(shù)字);
(3)若測(cè)出紙帶上所有各點(diǎn)到O點(diǎn)之間的距離,根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)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(shí)驗(yàn)中對(duì)于使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源為直流電源
D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源為交流電源.
(1)驗(yàn)證機(jī)械能守恒時(shí),我們驗(yàn)證的是減少的重力勢(shì)能△Ep=mgh和增加的動(dòng)能△Ek=
1
2
mv2之間的關(guān)系,由B點(diǎn)能夠測(cè)h和v的數(shù)據(jù),而A、C兩點(diǎn)不方便測(cè)出速度v.故應(yīng)取圖中O點(diǎn)到B點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律;
(2)減少的重力勢(shì)能為:△Ep=mgh=1×9.8×19.2×10-2=1.88J
利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得:
vB=
xAC
2T
=
(23.23-15.55)×0.01
2×0.02
=1.93m/s
所以增加的動(dòng)能為:△Ek=
1
2
mvB2=1.84J
(3)從理論角度物體自由下落過程中機(jī)械能守恒可以得出:
mgh=
1
2
mv2,即v2=2gh
所以以
1
2
v2為縱軸,以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是過原點(diǎn)的傾斜直線,也就是圖中的A.
故選:A.
(4)A、開始記錄時(shí),應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn),然后再釋放紙帶,讓它帶著紙帶一同落下,如果先放開紙帶讓重物下落,再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源,由于重物運(yùn)動(dòng)較快,不利于數(shù)據(jù)的采集和處理,會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差.故A錯(cuò)誤,B正確;
C、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源為交流電源,故C錯(cuò)誤,D正確;
故選:BD.
故答案為:(1)B
(2)1.88,1.84.
(3)A
(4)BD
練習(xí)冊(cè)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,半徑為R光滑半圓形軌道豎直放置,與水平軌道相接于最低點(diǎn).兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B以不同的速度進(jìn)入軌道內(nèi),A通過最高點(diǎn)C時(shí),對(duì)管道上部壓力為3mg,B恰好通過最高點(diǎn)C,求A、B兩球落地點(diǎn)間的距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的一次實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量m的重物自由下落,如下圖所示,在紙帶上打出一系列的點(diǎn),P是第一個(gè)點(diǎn)(實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率f=50Hz,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8m/s2),那么:
①在實(shí)驗(yàn)中,除鐵架臺(tái)、夾子、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電源、紙帶和重錘外,還需選用下述儀器中的哪種?______
A.秒表B.刻度尺C.天平D.彈簧秤
②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí),重物的速度vB=______m/s(保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位);
③從起點(diǎn)P到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中,物體的重力勢(shì)能減少量△EP=______m(保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位);
④實(shí)驗(yàn)中重物增加的動(dòng)能往往______(填“大于”、“等于”或“小于”)它所減少的勢(shì)能,產(chǎn)生這種情況的主要原因是______;
⑤若紙帶不慎斷裂,失去開頭部分的幾個(gè)點(diǎn),______(填“能”或“不能”)根據(jù)剩下部分驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某學(xué)生利用“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置來測(cè)量一個(gè)質(zhì)量m=50g的鉤碼下落時(shí)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(diǎn)計(jì)時(shí)器,實(shí)驗(yàn)裝置如圖a所示.①以下是該同學(xué)正確的實(shí)驗(yàn)操作和計(jì)算過程,請(qǐng)完成下面部分實(shí)驗(yàn)步驟的有關(guān)內(nèi)容
A、按實(shí)驗(yàn)裝置圖安裝器件
B、將打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(jì)數(shù)點(diǎn)如圖b所示,測(cè)出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)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(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率是f=50Hz,則計(jì)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(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
②該同學(xué)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),鉤碼下落時(shí)的加速度比實(shí)際的重力加速度。疄榱擞行У乜s小這個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的加速度與實(shí)際的重力加速度之差,請(qǐng)你提出一個(gè)有效的改進(jìn)方法:______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中(g取9.8m/s2):
(1)所需器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺(tái)和帶夾子的重物,此外還需______(填字母代號(hào)).
A.直流電源B.交流電源C.游標(biāo)卡尺
D.毫米刻度尺E.天平及砝碼F.秒表
(2)正確使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,打出的某一條紙帶如圖所示,O是紙帶靜止時(shí)打的點(diǎn),1、2、3、4、5、6是依次打的6個(gè)點(diǎn),已知電源頻率是50Hz,利用圖中給出的數(shù)據(jù)可求出打第
4點(diǎn)時(shí)的速度υ4=______m/s.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(1)用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,
①運(yùn)用公式
1
2
mv2=mgh對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的要求是______,為此,所選擇的紙帶第1、2點(diǎn)間的距離應(yīng)接近______.
②下列說法正確的是______
A、要用天平稱重錘質(zhì)量
B、選用質(zhì)量大的重錘可減少實(shí)驗(yàn)誤差
C、實(shí)驗(yàn)結(jié)果總是動(dòng)能增加略小于重力勢(shì)能的減少
D、實(shí)驗(yàn)結(jié)果總是功能增加略大于重力勢(shì)能的減少
(2)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量m=1kg的重錘自由下落,在紙帶上打出了一系列的點(diǎn),如圖2所示,相鄰記數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s,長度單位是cm,g取9.8m/s2
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下記數(shù)點(diǎn)B時(shí),物體的速度VB=______.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
②從點(diǎn)O到打下記數(shù)點(diǎn)B的過程中,物體重力勢(shì)能的減小量△EP=______,動(dòng)能的增加量△EK=______.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
③在實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范,數(shù)據(jù)測(cè)量及數(shù)據(jù)處理很準(zhǔn)確的前提下,該實(shí)驗(yàn)求得的△EP也一定略大于△EK,這是實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差的必然結(jié)果,試分析該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

某同學(xué)用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz,重物質(zhì)量m=1kg,當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間=9.80m/s2.實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)得到的一條點(diǎn)跡清晰的完整紙帶如圖乙所示,紙帶上的第一個(gè)點(diǎn)記為O,另選連續(xù)的三個(gè)點(diǎn)A、B、C進(jìn)行測(cè)量,圖中給出了這三個(gè)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離hA、hB和hC的值.回答下列問題(以下計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字):

(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí),重物速度的大小vB=______m/s;
(2)根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中,重力勢(shì)能的減少量等于______J,動(dòng)能的增加量等于______J.重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量的原因是______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖甲所示的裝置叫做阿特伍德機(jī),是英國數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特伍德(G?Atwood1746-1807)創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置,用來研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.
某同學(xué)對(duì)該裝置加以改進(jìn)后用來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,如圖乙所示.
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),該同學(xué)進(jìn)行了如下步驟:
①將質(zhì)量均為M(A的含擋光片、B的含掛鉤)的重物用繩連接后,跨放在定滑輪上,處于靜止?fàn)顟B(tài).測(cè)量出______(填“A的上表面”、“A的下表面”或“擋光片中心”)到光電門中心的豎直距離h.
②在B的下端掛上質(zhì)量為m的物塊C,讓系統(tǒng)中的物體由靜止開始運(yùn)動(dòng),光電門記錄擋光片擋光的時(shí)間為△t.
③測(cè)出擋光片的寬度d,計(jì)算有關(guān)物理量,驗(yàn)證守恒定律.
(2)如果系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)的機(jī)械能守恒,應(yīng)滿足的關(guān)系式為______(已知重力加速度為g).
(3)引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的原因有______(寫一條即可).
(4)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,該同學(xué)突發(fā)奇想:如果系統(tǒng)(重物A、B以及物塊C)的機(jī)械能守恒,不斷增大物塊C的質(zhì)量m,重物B的加速度a也將不斷增大,那么a與m之間有怎樣的定量關(guān)系?a隨m增大會(huì)趨于一個(gè)什么值?
請(qǐng)你幫該同學(xué)解決,
①寫出a與m之間的關(guān)系式:______(還要用到M和g)
②a的值會(huì)趨于______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點(diǎn),BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑為r的細(xì)圓管CD,管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧,輕彈簧一端固定,另一端恰好與管口D端齊平。質(zhì)量為m的小球在曲面上距BC的高度為2r處從靜止開始下滑,小球與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=,進(jìn)入管口C端時(shí)與圓管恰好無作用力,通過CD后壓縮彈簧,在壓縮彈簧過程中速度最大時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為EP。求

(1)小球達(dá)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB;
(2)水平面BC的長度s;
(3)在壓縮彈簧過程中小球的最大速度vm 。

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