如圖1所示是用重錘做自由落體運(yùn)動來“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置.
(1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,下列措施可行的是______(填寫代號)
A.重錘選用體積較大且質(zhì)量較小的
B.重錘選用體積較小且質(zhì)量較大的
C.打點(diǎn)計時器應(yīng)固定在豎直平面內(nèi)
D.應(yīng)先放手讓重錘拖著紙帶運(yùn)動,再通電讓打點(diǎn)計時器工作
(2)某同學(xué)選取了一條紙帶進(jìn)行測量研究.他舍去了這條紙帶上前面比較密集的點(diǎn),對后面間距較大的且相鄰的六個點(diǎn)進(jìn)行了如圖2所示的測量.已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,使用的交變電源周期為T,則要驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為______(用x1、x2、x3、T、g表示).
(3)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)計算結(jié)果時發(fā)現(xiàn)重物重力勢能的減少量△Ep略大于動能的增加量△Ek,本實(shí)驗(yàn)中引起誤差的主要原因是______.
(1)A、如果體積較大而質(zhì)量較小,空氣阻力較大,實(shí)驗(yàn)誤差大,故A錯誤;
B、實(shí)驗(yàn)供選擇的重物應(yīng)該相對質(zhì)量較大、體積較小的物體,這樣能減少摩擦阻力的影響,故B正確.
C、當(dāng)打點(diǎn)計時器固定在豎直平面內(nèi)時,紙帶才能被重物帶著豎直下落,減小摩擦,故C正確;
D、開始記錄時,應(yīng)先給打點(diǎn)計時器通電打點(diǎn),然后再釋放重錘,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)計時時器的電源,由于重物運(yùn)動較快,不利于數(shù)據(jù)的采集和處理,會對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差.故D錯誤.
故選BC.
(2)選擇2、5兩點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證,根據(jù)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度,有:
v2=
x1
2T

v5=
x3
2T

動能的增加量為:Ek=
1
2
m
v25
-
1
2
m
v22

從計數(shù)點(diǎn)1至計數(shù)點(diǎn)5兩點(diǎn)間重力勢能的減少量為:△EP=mgh=mgx2
需要驗(yàn)證的表達(dá)式為:△Ek=△Ep,即:8gT2x2=
x23
-
x21

故答案為:8gT2x2=
x23
-
x21

(3)由于紙帶通過限位孔時不可避免的受到阻力作用,以及重錘受到的空氣阻力,重力勢能有相當(dāng)一部分轉(zhuǎn)化給摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能,所以重力勢能的減小量大于動能的增加量.
故答案為:重錘下落過程中存在著阻力作用.
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

利用打點(diǎn)計時器和如圖的其他器材可以開展多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)探究,其主要步驟如下:
a、按裝置安裝好器材并連好電路.
b、接通電源,釋放紙帶,讓重錘由靜止開始自由下落.
c、關(guān)閉電源,取出紙帶,更換紙帶重復(fù)步驟b,打出幾條紙帶.
d、選擇一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶,數(shù)據(jù)如圖(相鄰計數(shù)點(diǎn)的時間為T),進(jìn)行數(shù)據(jù)處理:
①若是探究重力做功和物體動能變化的關(guān)系.需求出重錘運(yùn)動到各計數(shù)點(diǎn)的瞬時速度,試表示在B點(diǎn)時重錘運(yùn)動的瞬時速度VB=______.
②若是測量重力加速度g.為減少實(shí)驗(yàn)的偶然誤差,采用逐差法處理數(shù)據(jù),則加速度大小可以表示為g=______.
③如果求出的加速度值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的值g′有較大差距,說明實(shí)驗(yàn)過程存在較大的阻力,若要測出阻力的大小,則還需測量的物理量是______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.實(shí)驗(yàn)所用電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種.重錘從高處由靜止開始下落,重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測量,據(jù)此驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.
(1)下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個操作步驟:
A.按照圖示的裝置安裝器件
B.將打點(diǎn)計時器接到電源的“直流輸出”上;
C.用天平測出重錘的質(zhì)量
D.釋放紙帶,立即接通電源開關(guān)打出一條紙帶;
E.測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離;
F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能
其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E是______(將其選項(xiàng)對應(yīng)的字母填在橫線處)
(2)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,若以v2為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出v2---h的圖象應(yīng)是______,才能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律;v2---h圖象的斜率等于______的數(shù)值.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在“探究動能與重力勢能的轉(zhuǎn)化和守恒”的實(shí)驗(yàn)中采用重物自由下落的方法:
(1)實(shí)驗(yàn)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的鉤碼D.質(zhì)量為10g的塑料球
(2)實(shí)驗(yàn)中______(填需要或不需要)用天平測量重物的質(zhì)量m.開始打點(diǎn)計時的時候,關(guān)于接通電源和松開紙帶的順序,應(yīng)該是先______.
(3)使用質(zhì)量為m的重物和打點(diǎn)計時器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,在選定的紙帶上依次取計數(shù)點(diǎn)如圖所示,紙帶上所打的點(diǎn)記錄了物體在不同時刻的位置,那么紙帶的______端(填左或右)與重物相連.設(shè)相鄰計數(shù)點(diǎn)的時間間隔為T,且0為打下的第一個點(diǎn).當(dāng)打點(diǎn)計時器打點(diǎn)“3”時,物體的動能表達(dá)式為______.(用題目所給的符號來表示)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

下列物體中,機(jī)械能守恒的是( 。
A.水平拋出的物體(不計空氣阻力)
B.被勻速吊起的集裝箱
C.光滑曲面上自由運(yùn)動的物體
D.以
4
5
g
的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動的物體

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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1所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律:

(1)該同學(xué)開始實(shí)驗(yàn)時情形如圖所示,接通電源釋放紙帶.請指出該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)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,讓質(zhì)量為1kg的重錘下落,通過打點(diǎn)計時器在紙帶上記錄運(yùn)動過程,打點(diǎn)計時器所接電源為頻率是50Hz的交變電源,紙帶打點(diǎn)如圖2所示.紙帶上O點(diǎn)為重錘自由下落時的打點(diǎn)起點(diǎn)(O、A間有點(diǎn)未畫出),選取的計數(shù)點(diǎn)A、B、C、D依次間隔一個點(diǎn)(圖中未畫出),各計數(shù)點(diǎn)與O點(diǎn)距離如圖所示,單位為mm,重力加速度為9.8m/s2,則:(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)根據(jù)紙帶,打點(diǎn)計時器打下B點(diǎn)時,重錘速度vB=______,重錘動能EkB=______從開始下落算起,打點(diǎn)計時器記錄B點(diǎn)時,重錘勢能減少量為______.由此可以得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

學(xué)校實(shí)驗(yàn)小組在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時,提出了如圖甲、乙所示的兩種方案:甲方案為用自由落體運(yùn)動進(jìn)行實(shí)驗(yàn);乙方案為用小車在木板斜面上下滑進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
(1)小組內(nèi)同學(xué)對兩種方案進(jìn)行了討論分析,最終確定了一個大家認(rèn)為誤差相對較小的方案,你認(rèn)為該小組選擇的方案是______(填“甲”或“乙”)
(2)若該小組采用圖甲的裝置打出一條紙帶如圖丙所示,相鄰兩點(diǎn)之間的時間間隔為0.02s,請根據(jù)紙帶計算出打下D點(diǎn)時紙帶的速度大小為______m/s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(3)該小組內(nèi)同學(xué)們根據(jù)紙帶算出了相應(yīng)點(diǎn)的速度,作出的v2-h圖線如圖丁所示,則圖線斜率的物理意義是______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m的子彈以速度v0水平擊穿放在光滑水平地面上的木塊.木塊長L,質(zhì)量為M,木塊對子彈的阻力恒定不變,子彈穿過木塊后木塊獲得動能為Ek,若只有木塊或子彈的質(zhì)量發(fā)生變化,但子彈仍穿過.則( 。
A.M不變、m變小,則木塊獲得的動能一定變大
B.M不變、m變大,則木塊獲得的動能可能變大
C.m不變、M變小,則木塊獲得的動能一定變大
D.m不變、M變大,則木塊獲得的動能可能變大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在豎直平面內(nèi)有水平向右、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場,在勻強(qiáng)電場中有一根長為L的絕緣細(xì)線,一端固定在O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m的帶電小球,它靜止時位于A點(diǎn),此時細(xì)線與豎直方向成37°角,如圖所示,F(xiàn)對在A點(diǎn)的該小球施加一沿與細(xì)線垂直方向的瞬時沖量,小球能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動。下列對小球運(yùn)動的分析,正確的是(不考慮空氣阻力,細(xì)線不會纏繞在O點(diǎn)上)
A.小球運(yùn)動到C點(diǎn)時動能最小
B.小球運(yùn)動到C點(diǎn)時繩子拉力最小
C.小球運(yùn)動到Q點(diǎn)時動能最大
D.小球運(yùn)動到B點(diǎn)時機(jī)械能最大

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同步練習(xí)冊答案