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用图甲所示的实验装置验证机械能

发布时间:2021-12-03 23:01:14

『壹』 某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律. (1)请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错

(1)打点计时器不能使用直流电源,应使用交流电源.重物开始释放时应紧靠打点计时器,否则打不到点或打的点太少.
(2)E点的速度等于DF段的平均速度,所以 v E =
h 5 - h 3
2T

故答案为:(1)打点计时器应使用交流电源,重物释放时应紧靠打点计时器.(2)
h 5 - h 3
2T

『贰』 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律,重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点

(1)通过打点计时器计算时间,故不需要秒表,打点计时器应该与交流电源连接,需要刻度尺测量纸带上两点间的距离.故A、D正确,B、C错误.
(2)其中操作不当的步骤是:
B、将打点计时器接到电源的“交流”上
C、开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后再释放重锤,让它带着纸带一同落下,如果先放开纸带让重物下落,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差,故选BC.
(3)利用匀变速直线运动的推论得:vc=

xAE
tAE
(s1+s2)f
4

故答案为:(1)AD
(2)BC
(3)
(s1+s2)f
4

『叁』 一学生利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.该弧形轨道的末端水平,离地面的高度为H.现将一钢

(1)物体在光滑轨道上下落时,机械能守恒有:mgh=

1
2
mv2 ①
平抛后有:x=v0t ②
H=
1
2
gt2 ③
联立①②③解得:x2=4Hh.
故答案为:4Hh.
(2)图象如图所示

(3)由图线可知,相同高度,实际值小于理论值.
故答案为:小于.

『肆』 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和 直流电

(1)步骤B是错误的,应该接到电源的交流输出端;步骤D是错误的,应该先接通电源,待打点稳定后再释放纸带;步骤C不必要,因为根据测量原理,重锤的动能和势能中都包含了质量m,可以约去
(2)

『伍』 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,有交流(频率为50Hz)和直流两种

(1)在验证机械能守恒定律的实验中,需要验证动能的增加量和重力势能减小量是回否相等,质量可以约掉答,因此质量可以不测,所以没必要用天平测量出重锤的质量.打点计时器应接交流电源,不能接直流电源.故不必要的步骤是A,操作不恰当的步骤是C.
(2)根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,得:
s4-s1=3a1T2
s5-s2=3a2T2
s6-s3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值,有:
a=

a1+a2+a3
3
(s4+s5+s6)?(s1+s2+s3)
9T2

代入数据解得:a=9.58m/s2
(3)不合理.由于阻力的存在,第(2)问中求得的结果不是当地的重力加速度,不能用它来计算重力势能的改变量
故答案为:(1)A,C;(2)9.58;(3)不合理.由于阻力的存在,第(2)问中求得的结果不是当地的重力加速度,不能用它来计算重力势能的改变量.

『陆』 某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,重物质量m=1kg,


(1)打点计时复器周期为0.02s,B点的速度为制: v B =
h AC
2T
=
0.8659-0.7099
2×0.02
m/s=3.90m/s ;
(2)重物由O点运动到B点的过程中,重力势能的减少量为:△E P =mgh=1×9.8×0.7875=7.70J;
增加的动能为: △ E k =
1
2
m v B =
1
2
×1×3.9 0 2 =7.61J ;
由于有阻力做功,故减少的重力势能大于增加的动能.
故答案为:
(1)3.90;
(2)7.70J,7.61J;阻力做负功.

『柒』 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,有输出电压为6V、频率为50Hz的交

(1)打点计时器使用的是交流电源,故B中将打点计时器接到电源的“直流输出”上错误,应该使用交流电源;
C、实验时,应先接通打点计时器电源后释放重物,由于重物运动较快,可能会使打出来的点很少,不利于数据的采集和处理.
(2)重力势能减小量等于:△Ep=mgh=0.300×9.8×(0.0442+0.0480)J=0.271J.
在匀变速直线运动中,时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,因此有:
vB=

xAC
2T
(4.03+4.42)×10?2
2×0.02s
=2.1125m/s
vD=
xCe
2T
(4.80+5.18)×10?2
2×0.02s
=2.495m/s
EkB=
1
2
mvB2,EkD=
1
2
mvD2
△Ek=EkD-EkB=
1
2
×0.300×(2.495)2J?
1
2
×0.300×(2.1125)2J=0.264J;
(2)在该实验中,由于摩擦力、空气阻力等阻力的存在,重锤减小的重力势能总是稍稍大于重锤动能的增加量;若重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加量,而且比较明显,就要考虑阻力太大的原因.在该实验过程的步骤A中,没有检查打点计时器的两个限位孔是否在同一条竖直线上,导致摩擦力太大,应该是导致误差太大的主要原因.
故答案为:(1)B:打点计时器应该使用交流电,C:应该先通电再释放纸带;(2)0.271J,0.264;(3)实验过程中存在摩擦阻力.

『捌』 用如图5-8甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.

答案:AC
解析:A:安装抄打点计时器袭时,必须使两纸带限位孔在同一竖直线上,以减小摩擦阻力,故A正确。
B:应先接通电源后,再松开纸带让重物下落,使尽可能多的点打在纸带上,以便观察运动轨迹,故B错误。
C:开头打出的几点模糊不清,可利用后面清晰的点用½mv2²—½mv1²=mgΔh验证机械能守恒,故C正确。
D:若重物下落初速度不为零(v0≠0),这样也可以用½mv2²—½mv1²=mgΔh验证机械能守恒,但测量重物下落高度不能从起始点算起,因为刚下落时h=0时½mv²不等于零,故D错误。
综上分析:本题答案为AC。考察实验操作与误差。

『玖』 在用如图甲所示的实验装置验证“机械能守恒定律”的实验中:(1)下列操作正确且必要的有______A、用秒表

(1)A、打点计时器就是测量时间的器材,本实验不用秒表测出重物下落的时回间;故A错误.答
B、在验证机械能守恒定律的实验中,需验证动能的增加量与重力势能的减小量是否相等,质量可以约去,所以也不用称出重物的质量.故B错误.
C、装配好器材,先拨通电源,再松开纸袋,让重物自由下落.故C正确.
D、在点迹清晰的纸袋上,距离起始点适当的位置,依次取若干个连续的点并标记,作为测量点.故D正确.k2=9.8m/s2
故答案为:(1)CD;
(2)1.56; (3)9.8±0.2.

『拾』 某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.该同学经正确操作得到打点纸带,在纸带后段每两个计

利用描点法作出图象如下所示:
12k=9.75m/s2
故答案为:9.75,图线为通过坐标原点的一条直线,斜率g′与g基本相等.

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