驗證機械能守恒定律的實驗中:質(zhì)量m=1kg的重物自由下落,在紙帶上打出一系列的點,如圖所示(相鄰記數(shù)點時間間隔為0.02s),長度單位cm,那么打點計時器打下記數(shù)點B時,物體的速度vB=______m/s;從起點O到打下記數(shù)點B的過程中重力勢能減少量是△Ep=______J,此過程中物體動能的增加量△Ek=______J(g取9.8m/s2,所有結(jié)果保留兩位有效數(shù)字.);通過計算,數(shù)值上△Ep______△Ek(填“>”“=”或“<”),這是因為______;最后得出實驗的結(jié)論是
______.
中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度來求B的速度大小:
vB=
xAC
2T
=
(7.06-3.14)×10-2
2×0.02
=0.98m/s
△Ep=mgh=1×10×5.01×10-2=0.49J
△Ek=
1
2
mvB2=
1
2
×1×0.982=0.48J,
通過計算可以看出△EP>△EK,這是因為紙帶和重錘運動過程中受阻力,
最后得出實驗的結(jié)論是:在實驗誤差允許的范圍內(nèi)機械能守恒.
故答案為:0.98m/s,0.49J,0.48J,>,紙帶和重錘運動過程中受阻力;在實驗誤差允許的范圍內(nèi)機械能守恒.
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:多選題

原長為30cm的輕彈簧豎立于地面,下端與地面固定,質(zhì)量為m=0.lkg的物體放到彈簧頂部,物體靜止平衡時彈簧長為26cm.如果物體從距地面l30cm處自由下落到彈簧上,當(dāng)物體壓縮彈簧到距地面22cm時,不計空氣阻力,取g=10m/s2,重物在地面時重力勢能為零,則( 。
A.物塊的動能為1J
B.物塊的重力勢能為1.08J
C.彈簧的彈性勢能為0.08J
D.物塊的動能與重力勢能之和為2.16J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(1)圖(a)為“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置示意圖,現(xiàn)有的器材為:鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶、復(fù)寫紙、直尺、帶鐵夾的重物.為完成本實驗,除了所給的器材,還需要4~6V______電源(填直流或交流)
(2)在實驗中,已知電磁打點計時器工作周期T=0.02S,自由下落的重物質(zhì)量m=2kg,如圖(b)所示為某同學(xué)實驗后選出的一條理想的紙帶,O點是打出的第一個點,A、B、C是在紙帶上取出的三個計數(shù)點,AB、BC間各有一個點未畫出.經(jīng)測得A、B、C三點到O點的距離分別為:S1=12.9cm,S2=20.5cm,S3=28.9cm,g=10m/s2,完成以下問題:(計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
①紙帶的______端與重錘連接(填左或右).
②打點計時器打下計數(shù)點B時,物體的速度vB=______m/s.
③從起點O到打下計數(shù)點B的過程中,重力勢能的減少量△EP=______J,此過程中物體動能的增量△EK=______J.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖1所示,將打點計時器固定在鐵架臺上,使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落,利用此裝置可以測定重力加速度.
(1)所需器材有:電火花打點計時器、紙帶、墨粉紙盤、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物,此外還需______(填字母代號)中的器材.
A.直流電源B.天平及砝碼C.交流電源D.毫米刻度尺
(2)下列實驗操作步驟正確的是______
A.實驗所用的重物可用實心泡沫球
B.應(yīng)調(diào)整打點計時器,使其兩限位孔連線在豎直方向
C.實驗時應(yīng)先使重物靠近打點計時器再釋放,釋放后再接通電源
(3)實驗中得到的一條紙帶如圖2所示,從比較清晰的點起,每2個打印點取一個點作為計數(shù)點,分別標(biāo)明0,1,2,3,4.測得x1=30.0mm,x2=45.4mm,x3=60.8mm,x4=76.2mm,則物體在打下點2時的速度大小為______m/s.物體的加速度大小為______m/s2.該實驗中測得的重力加速度偏小,其主要原因是______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在用自由落體運動做“驗證機械能守恒定律”實驗中,用天平稱得重物的質(zhì)量為m=0.5kg,所用電源的頻率為50Hz,某同學(xué)通過正確的實驗操作得到了一條理想的紙帶.紙帶上打出的點如圖所示(紙帶上的O點是第一個打印點,A、B、C、D、E分別是每打兩個點的時間作為計時單位取的記數(shù)點,圖中數(shù)據(jù)單位為毫米),已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2.選擇B點為初始點,D點為終點,則從打下B點到打下D點的過程中,重物的重力勢能的減少量為△Ep=______J;重物動能的增加量為△Ek=______J;但實驗中總存在△Ep______△Ek(填:小于、等于、大于).(取3位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某同學(xué)利用自由落體運動進行驗證機械能守恒定律的實驗,正確完成實驗操作后,得到一條點跡清晰的紙帶,如圖所示.在實驗數(shù)據(jù)處理中,某同學(xué)選取紙帶上打出的連續(xù)三個點A、B、C,分別測出三個點距起始點O的距離如圖所示,已知打點計時器每隔0.02s打一個點,g取9.8m/s2
(1)若重物和夾子的總質(zhì)量為1kg,那么在由O到B的過程中,動能增加量為______J,重力勢能減少量為______J.(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
(2)該同學(xué)在分析該實驗誤差時認(rèn)為阻力的存在使得重物下落的加速度不再是重力加速度,于是他利用紙帶求出重物下落的加速度為______m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗證機械守恒定律,實驗裝置如圖甲所示,在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個光電傳感器A、B,滑塊P上固定一遮光條,若光線被遮光條遮擋,光電傳感器會輸出高電壓,兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計算機相連.滑塊在細(xì)線的牽引下向左加速運動,遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時,通過計算機可以得到如圖乙所示的電壓U隨時間t變化的圖象.
(1)實驗前,接通氣源,將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導(dǎo)軌上,輕推滑塊,當(dāng)圖乙中的△t1______△t2.(填“>”“=”或“<”)時,說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平.
(2)遮光條寬度為d,滑塊P用細(xì)線跨過定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連,將滑塊P由圖甲所示位置釋放,通過計算機得到的圖象如圖乙所示,若△t1、△t2、d和鈎碼質(zhì)量m已知,要驗證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機械能是否守恒,還應(yīng)測出的物理量是______和______(寫出物理量的名稱及符號).
(3)若上述物理量間滿足關(guān)系式______,則表明在上述過程中滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機械能守恒.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖甲是某同學(xué)驗證《機械能守恒定律》的實驗及打出的一條紙帶的一部分:

(1)打出的紙帶如圖乙所示,實驗時紙帶的______端應(yīng)和重物相連接.(選填“左”或“右”)
(2)在實驗中,該同學(xué)發(fā)現(xiàn)重錘減少的勢能總是大于重錘增加的動能,造成這種現(xiàn)象的原因是______
A.選用的重錘質(zhì)量過大B.選用的重錘質(zhì)量過小
C.空氣對重錘的阻力和打點計時器對紙帶的阻力
D.實驗時操作不夠細(xì),實驗數(shù)據(jù)測量不準(zhǔn)確
(3)已知打點計時器的周期為0.02s,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8m/s2,圖中數(shù)字為各點距起點O的距離,設(shè)重錘為m=0.1kg,當(dāng)打點到B時,重錘的重力勢能減少了0.191J,動能增加了0.190J,據(jù)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:計算題

(12分)在光滑水平面上靜置有質(zhì)量均為m的木板AB和滑塊CD,木板AB上表面粗糙.動摩擦因數(shù)為,滑塊CD上表面是光滑的1/4圓弧,其始端D點切線水平且在木板AB上表面內(nèi),它們緊靠在一起,如圖所示.一可視為質(zhì)點的物塊P,質(zhì)量也為m,從木板AB的右端以初速度v0滑上木板AB,過B點時速度為v0/2,又滑上滑塊CD,最終恰好能滑到滑塊CD圓弧的最高點C處,求:

(1)物塊滑到B處時木板的速度vAB;
(2)木板的長度L;
(3)滑塊CD圓弧的半徑R.

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同步練習(xí)冊答案