某校兩個(gè)課外活動(dòng)小組分別用以下兩種方法來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。請閱讀下列兩段材料,完成后面問題。
第1小組:利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。圖所示所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離,t0時(shí)刻剛好對應(yīng)拋出點(diǎn),該小組同學(xué)通過計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度和速度的平方值如下表,當(dāng)他們要計(jì)算重力勢能的改變量時(shí),發(fā)現(xiàn)不知道當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋埬愀鶕?jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),按照下列要求計(jì)算出重力加速度。
時(shí)刻
t1
t2
t3
t4
t5
速度v(m/s)
4.52
4.04
3.56
3.08
2.60
v2(m2/s2)
20.43
16.32
12.67
9.49
6.76

(1)在所給的坐標(biāo)紙上作出v2—h圖象;

(2)分析說明,圖象斜率的絕對值表示的物理意義是:_______________________;
(3)由圖象求得的重力加速度是______m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
第2小組:DIS實(shí)驗(yàn)是利用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)!坝肈IS研究機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中利用小鐵球從很光潔的曲面上滾下,選擇DIS以圖象方式顯示實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,所顯示的圖象如圖乙所示。圖象的橫軸表示小球距d點(diǎn)(最低點(diǎn))的高度h,縱軸表示小鐵球的重力勢能EP、動(dòng)能Ek或機(jī)械能E。試回答下列問題:

(1)圖乙的圖象中,表示小球的重力勢能EP、動(dòng)能Ek、機(jī)械能E隨小球距d點(diǎn)的高度h變化關(guān)系的圖線分別是___________(按順序填寫相應(yīng)圖線所對應(yīng)的文字);
(2)根據(jù)圖乙所示的實(shí)驗(yàn)圖象,可以得出的結(jié)論是:_____________________________。
(1)見解析

試題分析:第1小組:(1)圖示(2分);

(說明:不用刻度尺,隨手畫的不給分)
(2),即重力加速度的二倍(或2g)(2分);
(3)根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)代入可得9.41~9.85(2分)。(說明:填9.80不給分)
第2小組:(1)小球滑落過程中,重力做正功,重力勢能減小,動(dòng)能增加,機(jī)械能不變,故以此為:乙、丙、甲(2分);
(2)忽略阻力作用,小球下落過程機(jī)械能守恒(2分)。
點(diǎn)評(píng):本題的關(guān)鍵是通過圖像分析,所以一定要明白題中圖像斜率的物理含義
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:實(shí)驗(yàn)題

用如圖(甲)所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系(交流電頻率為50Hz):

(一)下圖所示是某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶,他在紙帶上取AB、CD、E、F、G等7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出),將毫米刻度尺放在紙帶上。根據(jù)下圖可知,打下E點(diǎn)時(shí)小車的速度為____m/s.小車的加速度為____m/s2。(計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(二)另一同學(xué)在該實(shí)驗(yàn)中得到如下一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(表中F表示細(xì)線對小車的拉力,a表示小車的加速度):

0.196
0.294
0.392
0.490
0.588

0.25
0.58
0.90
1.20
1.53
(1)請?jiān)诖痤}卡所示的坐標(biāo)系中畫出a -F圖線;
(2)根據(jù)圖表分析,實(shí)驗(yàn)操作中存在的問題可能是___  _(填字母序號(hào))
A.沒有平衡摩擦力
B.平衡摩擦力時(shí)木板傾角過小
C.平衡摩擦力時(shí)木板傾角過大
D.小車質(zhì)量太大
E.鉤碼的質(zhì)量太大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

I、(8分)如圖甲所示是某同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置.他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個(gè)光電門B,滑塊上固定一遮光條,滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連,力傳感器可直接測出繩中拉力,傳感器下方懸掛鉤碼,每次滑塊都從A處由靜止釋放。氣墊導(dǎo)軌摩擦阻力很小可忽略不計(jì),由于遮光條的寬度很小,可認(rèn)為遮光條通過光電門時(shí)速度不變。

(1)該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d,如圖乙所示,則d=       mm.
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d,將滑塊從A位置由靜止釋放,測量遮光條到光電門的距離L,若要得到滑塊的加速度,還需由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門B的        ;
(3)下列不必要的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)要求是(     ) 。
A.應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量
B.應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些
C.應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平
D.應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行
(4)改變鉤碼質(zhì)量,測出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F,已知滑塊總質(zhì)量為M,用(2)問中已測物理量和已給物理量寫出M和F間的關(guān)系表達(dá)式F=           。
II、(8分)實(shí)際電壓表內(nèi)阻并不是無限大,可等效為理想電壓表與較大的電阻的并聯(lián)。測量一只量程已知的電壓表的內(nèi)阻,器材如下:
①待測電壓表(量程3V,內(nèi)阻約3kΩ待測)一只;②電流表(量程3A,內(nèi)阻0.01Ω)一只;③電池組(電動(dòng)勢約為3V,內(nèi)阻很小可忽略不計(jì));④滑動(dòng)變阻器一個(gè);⑤變阻箱(可以讀出電阻值,0-9999Ω)一個(gè);⑥開關(guān)和導(dǎo)線若干。
某同學(xué)利用上面所給器材,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作:
(1)該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)電路。為了更準(zhǔn)確地測出該電壓表內(nèi)阻的大小,你認(rèn)為其中相對比較合理的是           (填“甲”或“乙”)電路。

(2)用你選擇的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),閉合電鍵S,改變阻值,記錄需要直接測量的物理量:電壓表的讀數(shù)U和            (填上文字和符號(hào));
(3)(單選題)選擇下面坐標(biāo)軸,作出相應(yīng)的直線圖線。(   )
(A)U—I       (B)U—1/I  (C)1/U—R     (D)U—R
(4)設(shè)直線圖像的斜率為k、截距為b,請寫出待測電壓表內(nèi)阻表達(dá)式Rv=            

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

某實(shí)驗(yàn)小組在驗(yàn)證平行四邊形定則時(shí),先將橡皮條的一端固定在水平木板上,另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩。實(shí)驗(yàn)時(shí),需要兩次拉伸橡皮條,一次是通過兩細(xì)繩用兩個(gè)彈簧秤互成角度地拉橡皮條,另一次是用一個(gè)彈簧秤通過細(xì)繩拉橡皮條。實(shí)驗(yàn)中對兩次拉伸橡皮條的要求,下列說法正確的是________。
A.將橡皮條拉伸相同長度即可
B.將橡皮條沿相同方向拉即可
C.將彈簧秤都拉到相同刻度
D.將橡皮條和細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

【(1)根據(jù)打出的紙帶,如圖,選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測出A點(diǎn)距起點(diǎn)O的距離為s0,點(diǎn)A、C間的距離為s1,點(diǎn)C、E間的距離為s2,交流電的周期為T,則根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a的表達(dá)式為:a=_________.

(2)在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減少的重力勢能總是______重錘增加的動(dòng)能,其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落過程中存在著阻力的作用,我們可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測定該阻力的大小.若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,還需要測量的物理量是________ (寫出名稱和符號(hào)),重錘在下落過程中受到的平均阻力的大小f=________.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖為某同學(xué)在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶的一部分,其中 A 、B、C 為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),已知此物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用 50Hz 交流電,測得 AB = 3.27cm、BC=8.00 cm ,則物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度vB=______m/s,加速度 a=______m/s2。(保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在“探究小車的速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,下列操作正確的有          。(填選項(xiàng)前的代號(hào))
A.在釋放小車前,小車要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
B.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)放在長木板的有滑輪一端
C.應(yīng)先接通電源,后釋放小車
D.電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)使用220V的直流電源

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在用自由落體法“驗(yàn)證機(jī)械能守恒”的實(shí)驗(yàn)中:
(a)甲同學(xué)上交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中,顯示重錘增加的動(dòng)能略大于重錘減少的重力勢能,則出現(xiàn)這一問題的可能原因是(    )
A.重錘的質(zhì)量測量錯(cuò)誤
B.用公式vt=gt計(jì)算各點(diǎn)的速度
C.直流電源的電壓太小
D.重錘下落時(shí)受到的阻力過大
(b)乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)所用重錘的質(zhì)量m=1.0kg,打點(diǎn)記時(shí)器的頻率為50Hz,打下的紙帶如圖所示(圖中的數(shù)據(jù)為從起點(diǎn)O到該點(diǎn)的距離),則在打B點(diǎn)時(shí),重錘的動(dòng)能EkB=           J,從開始下落到打B點(diǎn)時(shí),重錘的重力勢能減小量是          J(g=9.8m/s2,結(jié)果取兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

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)所用的電源為學(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落下,重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn),對紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

(1)下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟:
A.按照圖示的裝置安裝器件;
B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上;
C.用天平測量出重錘的質(zhì)量;
D.釋放懸掛紙帶的夾子,同時(shí)接通電源開關(guān)打出一條紙帶;
E.測量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離;
F.根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動(dòng)能
指出其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E,將其選項(xiàng)對應(yīng)的字母填在下面的空行內(nèi),并說明其原因.
答:_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
(2)利用這個(gè)裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值.如圖所示,根據(jù)打出的紙帶,選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測出A點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離為S0,點(diǎn)A、C間的距離為s1,點(diǎn)C、E間的距離為s2,使用交流電的頻率為f,則根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a的表達(dá)式為:a=__________。

(3)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢能總能大于重錘動(dòng)能的增加,其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落過程中存在著阻力的作用,可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測定該阻力的大小.若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g,還需要測量的物理量是__________。試用這些物理量和紙帶上的測量數(shù)據(jù)表示出重錘的下落的過程中受到的平均阻力大小為F=__________。

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