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______.
(1)打點計時器需接交流電源.重力加速度與物體的質(zhì)量無關(guān),所以不要天平和砝碼.計算速度需要測相鄰計數(shù)的距離,需要刻度尺,故ABC錯誤,D正確.
故選D.
(2)A、重物最好選用密度較大的材料,來減小阻力的影響,故A錯誤;
B、打點計時器的兩個限位孔應在同一豎直線上,以減小摩擦力的影響,故B正確;
C、如果先放開紙帶開始運動,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;同時先打點再釋放紙帶,可以使打點穩(wěn)定,提高紙帶利用率,可以使紙帶上打滿點,故C錯誤.
故選B.
(3)根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度有:
v2=
x2+x3
4T
=0.9425m/s

相鄰時間間隔為:t=2T=0.04s,因此根據(jù)逐差法有:
a=
(x4+x3)-(x2+x1)
4t2
=9.625m/s2

由于重物下落的過程中不可避免的存在摩擦阻力,因此所測重力加速度比實際的要。
故答案為:0.9425,9.625,實驗中存在摩擦阻力.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

半徑為R的
1
4
圓弧槽固定在小車上,有一光滑小球靜止在圓的最低點,如圖,小車以速度v向右勻速運動,當小車遇到障礙物突然停止時,小球上升的高度可能是( 。
A.
v2
2g
B.
v2
g
C.
2v2
g
D.
4v2
g

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列幾個實例中,機械能守恒的是( 。
A.在平衡力作用下運動的物體
B.除重力和彈力外,當有其他外力作用時,只要合外力為零,機械能守恒
C.除重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力外,當有其他外力作用時,只要力的合外力的功為零,機械能守恒
D.炮彈在空中飛行不計阻力時,僅受重力作用,所以爆炸前后機械能守恒

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,某同學的紙帶上最初兩點相距2mm,他根據(jù)數(shù)據(jù)測得某點v=2.36m/s,距起點h=28.76cm.據(jù)此可得:
v2
2
=2.785m2/s2,gh=2.718m2/s2,從而說明:在誤差范圍內(nèi)兩者相等,驗證了重錘自由下落過程機械能守恒定律.老師批閱:“此數(shù)據(jù)有誤,驗證失!”其理由是______.若數(shù)據(jù)錯誤的原因是因為交流電的頻率引起的,那么交流電實際頻率偏______(填“大”或“小”).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

I小明利用透明直尺和光電計時器來驗證機械能守恒定律,實驗裝置的示意圖如圖1所示,當有不透光物體從光電門間通過時,光電計時器就可以顯示物體的擋光時間.所用的光電門傳感器可側(cè)的最短時間為0.01ms.將擋光效果好、寬度為d=3.8×10-3m的黑色磁帶若干段貼在透明直尺上,讓直尺從一定高度由靜止釋放,井使其豎直通過光電門.某同學測得各段黑色磁帶通過光電門的時間△ti與高度差△hi,并將部分數(shù)據(jù)進行了處理,結(jié)果如下表所示.(取g=9.8m/s2,表格中M為直尺質(zhì)量)

實驗次序△ti(10-3s)vi=
d
ti
(m?s-1
△Eh=
1
2
Mvi2-
1
2
Mvt2
△hi(m)mg△hi
11.213.13---------------
21.153.310.58M0.060.58M
31.003.802.24M0.232.25M
40.954.003.10M0.323.14M
50.90____________0.41______
(1)請將表格中數(shù)據(jù)填寫完整.
(2)從該實驗可得△Eh一△h的圖象是圖2中的______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

某同學做“驗證機械能守恒定律”的實驗時,打下的一條紙帶如圖所示,第四個點、第七個點、第十個點分別與第一個點0(測量起點)間的距離為hA=1.75cm,hB=7.00cm,hC=15.7cm,交流電的周期是0.02s,當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2,由公式vB=
hC-hA
6T
可得υB=______m/s,若用關(guān)系式υB=g?tn,可得υB′=______m/s,經(jīng)計算可知,υB______(選填“>”、“<”或“=”)υB′;△EK=
1
2
mvB2與△EP=mghB相比較,△Ek______(選填“>”、“<”或“=”)△EP.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

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
______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實驗中,實驗裝置如圖甲所示.讓小車在一條橡皮筋的作用下彈出后,沿木板滑行,此時橡皮筋對小車做的功記為W.然后用完全相同的橡皮筋二條、三條…合并在一起分別進行第2次、第3次…實驗,每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致.且每次實驗中小車獲得的速度可由打點計時器所打的紙帶求出.(打點計時器所用交流電頻率為50Hz).
(1)若木板是水平放置的,小車在一條橡皮筋作用下運動,當小車速度最大時,對橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置,下列說法正確的是______
A.橡皮筋處于原長狀態(tài)
B.橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)
C.小車正好運動到兩個鐵釘?shù)倪B線處
D.小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線
(2)為了使小車運動中所受的合外力正好等于橡皮筋對它的彈力,應采取的措施是______;
(3)如圖乙是按正確操作分別是一條、二條、三條、四條橡皮筋作用于小車在實驗中打出的部分紙帶,

次數(shù)1234
橡皮筋對小車做功W2W3W4W
小車速度v(m/s)1.001.421.732.00
v2(m2/s21.002.022.994.00
從表中數(shù)據(jù)你得出的結(jié)論是:______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

利用如圖1所示的裝置,研究重物自由下落過程中重力勢能的減少量與______(填“動能的增加量”或“速度的增加量”)的關(guān)系,可以驗證機械能守恒定律.在處理實驗數(shù)據(jù)時,需要確定打點時重物的動能.一次實驗中,質(zhì)量為m的重物自由下落,打點計時器在紙帶上打出一系列點跡,如圖2所示.已知相鄰兩點之間的時間間隔為T.測得A、B兩點間的距離為h1,B、C兩點間的距離為h2.由此可以確定,在打點計時器打下B點時,重物的動能為______.

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