用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.實驗所用電源為學(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,對紙帶上的點痕進(jìn)行測量,據(jù)此驗證機械能守恒定律.
(1)下面列舉了該實驗的幾個操作步驟:
A.按照圖示的裝置安裝器件
B.將打點計時器接到電源的“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______(將其選項對應(yīng)的字母填在橫線處)
(2)在驗證機械能守恒定律的實驗中,若以v2為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出v2---h的圖象應(yīng)是______,才能驗證機械能守恒定律;v2---h圖象的斜率等于______的數(shù)值.
(1)B:將打點計時器應(yīng)接到電源的“交流輸出”上,故B錯誤.
C:因為我們是比較mgh、
1
2
mv2的大小關(guān)系,故m可約去比較,不需要用天平.故C錯誤.
D:因為我們是比較mgh、
1
2
mv2的大小關(guān)系,故m可約去比較,不需要用天平.
開始記錄時,應(yīng)先給打點計時器通電打點,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,再接通打點計時時器的電源,由于重物運動較快,不利于數(shù)據(jù)的采集和處理,會對實驗產(chǎn)生較大的誤差.故D錯誤.
故選:BCD.
(2)利用v2-h圖線處理數(shù)據(jù),物體自由下落過程中機械能守恒,mgh=
1
2
mv2
即v2=2gh
所以以v2為縱軸,以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是過原點的傾斜直線.
那么v2-h圖線的斜率就等于2g.
故答案為:(1)BCD;(2)過原點的傾斜直線,2g.
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:單選題

如圖所示,位于豎直方向的輕彈簧下端固定在水平面上,一個鋼球從彈簧的正上方自由落下,在小球向下壓縮彈簧的整個過程中,彈簧形變均在彈性限度內(nèi),則從小球開始運動到最低點的過程中,以下說法正確的是( 。
A.小球的加速度先不變后一直增大
B.接觸彈簧后的小球的動能不斷減小
C.小球動能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量
D.小球機械能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖1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:帶鐵夾的鐵架臺、電磁打點計時器、紙帶,帶鐵夾的重錘.回答下列問題:
①為完成此實驗,除了所給的器材外,還需要的器材有______(填正確選項前的字母)
A.毫米刻度尺B.機械秒表
C.4~6V的直流電源 D.4~6V的交流電源
②下面列舉了該實驗的幾個操作步驟:
A.按照圖示的裝置安裝器材
B.將打點計時器接到電源的“交流輸出”上
C.放開紙帶后,接通電源,使計時器在紙帶上打出點跡
D.測量紙帶上所選計數(shù)點間的距離
E.根據(jù)測量的結(jié)果驗證重錘下降過程中機械能是否守恒
以上操作一定有誤的一個步驟是______(填正確選項前的字母)
③根據(jù)打出的紙帶,可以間接測出計時器打下某點時所對應(yīng)的紙帶速度大小,選取紙帶上連續(xù)的五個點A、B、C、D、E,測出各點之間的距離如圖2所示.所使用交流電的頻率為f,則計算打下點C時紙帶的速度v=______(用x1、x2、x3、x4及f表示)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

“驗證機械能守恒定律”的實驗可以采用如圖1所示的甲或乙方案來進(jìn)行.
(1)比較這兩種方案,______(選填“甲”或“乙”)方案好些,

(2)圖2是(1)中某種方案得到的一條紙帶,測得每兩個計數(shù)點間的距離如圖中所示,已知每兩個計數(shù)點之間的時間間隔T=0.1s.物體運動的加速度a=______;該紙帶是采用______(選填“甲”或“乙”)實驗方案得到的.
(3)圖3是采用甲方案時得到的一條紙帶,在計算圖中N點速度時,幾位同學(xué)分別用下列不同的方法進(jìn)行,其中正確的是______
A.vN=gnT;B.vN=
xn+xn+1
2T
; C.vN=
dn+1-dn-1
2T
;D.vN=g(n-1)T.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖1所示,是用落體法驗證機械能守恒定律的實驗,
(1)某同學(xué)列舉了該實驗的幾個步驟,其中不正確或沒有必要的是______(填序號即可)
A.正確安裝好實驗儀器
B.將打點計時器接到學(xué)生電源的直流輸出端上
C.用天平測出下落重物的質(zhì)量,且精確到0.01kg
D.實驗中,需保持提紙帶的手不上下移動,且保證紙帶豎直
E.為了使打出來的第一個點清晰,應(yīng)該先釋放紙帶再接通打點計時器電源開關(guān)
F.在紙帶上離起始點較遠(yuǎn)的地方選擇幾個連續(xù)的點,測出它們距起始點的距離
(2)在實驗中,得到一條紙帶如圖2所示,把第一點記作O(此時紙帶速度為零),打點記時器打點的周期為T,有關(guān)長度在圖中已標(biāo)明.則打點記時器打出N點時,重錘的重力勢能減少量為______和動能的增加量為______.(圖中量為已知量,重錘質(zhì)量用m表示)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(1)某同學(xué)設(shè)計了一個探究小車的加速度a與小車所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗,圖34-1為實驗裝置簡圖.
①他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,為了減小這種做法帶來的實驗誤差,你認(rèn)為下列哪二項說法是正確的:______
A.要平衡摩擦力B.實驗時不需要平衡摩擦力
C.鉤碼的重力要遠(yuǎn)小于小車的總重力D.小車的總重力要遠(yuǎn)小于鉤碼的重力
②若要用圖1裝置驗證合外力的功與動能變化之間的關(guān)系,在①的基礎(chǔ)上,某同學(xué)用天平稱量小車的總質(zhì)量M.用彈簧秤稱出鉤碼的總重力G.讓鉤碼帶動小車加速運動,用打點計時器記錄其運動情況,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2(v1<v2).則本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為______.(用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量).
(2)①某同學(xué)用如題圖2所示的裝置來探究機械能守恒定律:實驗中,得到了甲、乙、丙三條實驗紙帶,如圖3所示,則應(yīng)選______紙帶好.

在實驗中若所用重物的質(zhì)量為1.00kg,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2,在某次實驗中得到一條點跡清晰的紙帶,如圖4所示,把第一個點記作O,另選取連續(xù)的4個點A、B、C、D作為測量的點,經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為62.99cm,70.18cm,77.76cm、85.73cm.
②根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知重物由O點運動到C點,重力勢能的減少量等于______J,動能的增加量等于______J(取三位有效數(shù)字).
③由以上的計算結(jié)果可看出,重物由O點運動到C點,重力勢能的減少量______于動能的增加量,試簡單闡述造成這一結(jié)果的兩個理由______、______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

小李同學(xué)用如圖1所示的實驗裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗.已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz,查得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2,測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg.小李同學(xué)選用實驗中得到的一條點跡清晰的紙帶,把運動的起始點記作O,另選連續(xù)3個點A、B、C作為測量點,且A、B、C各點到O點的距離如圖2所示.根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知重物由O點運動到B點過程中,重力勢能的減少量等于______J,動能的增加量等于______J(結(jié)果保留3位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖1所示是用重錘做自由落體運動來“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置.
(1)為了減小實驗誤差,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動,再通電讓打點計時器工作
(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,對后面間距較大的且相鄰的六個點進(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,則要驗證機械能守恒的表達(dá)式為______(用x1、x2、x3、T、g表示).
(3)某同學(xué)實驗計算結(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,本實驗中引起誤差的主要原因是______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分) 如圖所示,質(zhì)量m1=0.1 kg,電阻R1=0.3 Ω,長度l=0.4 m的導(dǎo)體棒ab橫放在U形金屬框架上.框架質(zhì)量m2=0.2 kg,放在絕緣水平面上,與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2. 相距0.4 m的MM′、NN′相互平行,電阻不計且足夠長.電阻R2=0.1Ω的MN垂直于MM′.整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=0.5 T.垂直于ab施加F=2 N的水平恒力,ab從靜止開始無摩擦地運動,始終與MM′、NN′保持良好接觸.當(dāng)ab運動到某處時,框架開始運動.設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g取10 m/s2.

(1)求框架開始運動時ab速度v的大;
(2)從ab開始運動到框架開始運動的過程中,MN上產(chǎn)生的熱量Q=0.1 J,求該過程ab位移x的大。

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同步練習(xí)冊答案