驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)采用重物自由下落的方法（g=9.8m/s2）：每空2分，共18分

（1）通過驗(yàn)證來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，對(duì)紙帶上起點(diǎn)的要求是____________；為此，所選擇紙帶的第一、二兩點(diǎn)間距應(yīng)接近______________。

（2）若實(shí)驗(yàn)中所用重錘質(zhì)量m=1kg，打點(diǎn)紙帶如圖所示，所用電壓頻率為50Hz，則打點(diǎn)時(shí)間間隔為____________，則記錄B點(diǎn)時(shí)，重錘的速度=_______________，重錘動(dòng)能=_______________。從開始下落起至B點(diǎn)，重錘的重力勢(shì)能減少量是______________，因此可得出的結(jié)論是：___________________________。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

（3）根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度，量出下落距離h，則以為縱軸，畫出的圖像應(yīng)是圖5中的__________，圖線的斜率表示_________。

 

 

【答案】

（1）初速度等于零，2mm；

（2）0.02s，0.59m/s，0.17J，0.17J；在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，重錘動(dòng)能的增加等于重錘重力勢(shì)能的減少；

（3）C，重力加速度（g）

【解析】

試題分析：（1）要用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，需使，即初速度為零，由自由落體的規(guī)律可知，最初兩點(diǎn)間的距離為；

（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率與交流電頻率相同，故打點(diǎn)周期為，記錄B點(diǎn)時(shí)，重錘的速度，重錘動(dòng)能，重錘的重力勢(shì)能減少量是，說(shuō)明在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，重錘動(dòng)能的增加等于重錘重力勢(shì)能的減少；

（3）由可知，，故圖像應(yīng)為過原點(diǎn)的直線，圖像斜率表示重力加速度。

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)：“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m=1kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示．O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)（其他點(diǎn)未畫出）．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2．那么：
（1）紙帶的
 
端（填“左”或“右”）與重物相連；
（2）根據(jù)圖中所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)到
 
點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；
（3）從O點(diǎn)到（2）問中所取的點(diǎn)，則記錄B點(diǎn)時(shí)，重物速度vB=
 
 m/s．重物重力勢(shì)能的減少量△Ep=
 
J，動(dòng)能增加量△Ek=
 
J（結(jié)果保留3位有效數(shù)字），由此可得出結(jié)論是
 
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在利用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：
（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟，不恰當(dāng)?shù)牟僮魇?!--BA-->
 
．精英家教網(wǎng)
A．按照?qǐng)D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”上
C．釋放懸掛紙帶的夾子后，再接通電源開關(guān)打出一條紙帶，重復(fù)幾次
D．選擇一條理想的紙帶，對(duì)其進(jìn)行測(cè)量
E．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果，驗(yàn)證gh與
12
v2是否相等
（2）從打出的幾條紙帶中挑選最理想的紙帶的要求是
 
，若某小組打出一條紙帶，測(cè)得前兩個(gè)點(diǎn)間的距離為4.0mm，說(shuō)明該小組操作過程存在錯(cuò)誤，錯(cuò)誤原因可能是
 
．
（3）如圖所示是實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的一條紙帶，各點(diǎn)距O點(diǎn)的距離分別為d1，d2，d3，…，各相鄰點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，則B點(diǎn)的速度表達(dá)式為vB=
 
．若B點(diǎn)和D點(diǎn)的速度vB、vD為已知量，要驗(yàn)證物體從B到D的過程中機(jī)械能是否守恒，則需滿足
 
關(guān)系，物體的機(jī)械能守恒
（4）由這條紙帶還可以研究該重物下落過程的加速度，請(qǐng)寫出計(jì)算加速度的表達(dá)式
 
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（1）用多用電表可以測(cè)量電流、電壓和電阻．
某同學(xué)用多用電表的“V”擋測(cè)量家庭電路的電壓，示數(shù)如圖1所示，則此時(shí)電壓的測(cè)量值為
 
V．
該同學(xué)用多用電表“Ω”擋測(cè)量電阻阻值時(shí)，先選好倍率擋位后，再用表筆連接待測(cè)電阻進(jìn)行讀數(shù)，則在他的測(cè)量過程中缺少的步驟是
 
．若按正確步驟進(jìn)行測(cè)量，表盤的示數(shù)如圖2所示，則該電阻阻值的測(cè)量值是
 
Ω．
精英家教網(wǎng)
（2）在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，利用重錘拖著紙帶自由下落，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．
①在實(shí)驗(yàn)過程中，下列說(shuō)法正確的是：
 
．
A．必須使用的測(cè)量?jī)x器有：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、天平和刻度尺
B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的兩個(gè)限位孔要在同一豎直線上
C．實(shí)驗(yàn)中其他條件相同時(shí)，選用重錘質(zhì)量的大小不影響實(shí)驗(yàn)的誤差
D．選用紙帶上任意兩點(diǎn)的數(shù)據(jù)都可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律
②按圖3所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖4所示．圖中O點(diǎn)為打點(diǎn)起始點(diǎn)，且速度為零．選取紙帶上打出的連續(xù)點(diǎn)A、B、C、…，測(cè)出其中E、F、G點(diǎn)距打點(diǎn)起始點(diǎn)O的距離分雖為h1、h2、h3，已知重錘質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T．為難此實(shí)驗(yàn)過程中機(jī)械能是否守恒，需要計(jì)算出從打下O點(diǎn)到打下F點(diǎn)的過程中，重錘重力熱能的減少量△EP=
 
，動(dòng)能的增加量△EK=
 
（用題中所給字母表示）．
③以各點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離h為橫坐標(biāo)，以各點(diǎn)速度的平方v2為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系，用實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪出v2-h圖線，如圖5所示．從v2-h圖線求得重錘下落的加速度g′=
 
m/s2．（保留3位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（1）在《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源為50Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2，測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg，甲、乙、丙三學(xué)生分別用同一裝置打出三條紙帶，量出各紙帶上第1、2兩點(diǎn)間的距離分別為0.18cm、0.19cm、0.25cm，從紙帶中可看出
丙
丙
學(xué)生在操作上肯定有錯(cuò)誤，可能的原因是
先放手后插電源
先放手后插電源
．
（2）在一次實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m=1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖所示（相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s），單位cm，那么紙帶的
左
左
端與重物相連； 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度vB=
0.975m/s
0.975m/s
； 從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中重力勢(shì)能減少量△EP=
0.49J
0.49J
； 此過程中物體動(dòng)能的增加量△EK=
0.48J
0.48J
（g=9.80m/s2）； 通過計(jì)算，數(shù)值上△EP
＞
＞
△EK（填“＞”、“=”、或“＜”），這是因?yàn)?!--BA-->
運(yùn)動(dòng)過程存在阻力
運(yùn)動(dòng)過程存在阻力
；實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是
在誤差允許的范圍內(nèi)機(jī)械能守恒
在誤差允許的范圍內(nèi)機(jī)械能守恒
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量為m=200g的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示．O為紙帶下落的起始點(diǎn)，A、B、C為紙帶上選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔T=0.02s打一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.8m/s2，那么
（1）計(jì)算B點(diǎn)瞬時(shí)速度時(shí)，甲同學(xué)用v
 
2
B
=2gsOB，乙同學(xué)用vB=
SAC
2T
其中所選擇方法正確的是
 
（填“甲”或“乙”）同學(xué)．
（2）若同學(xué)丙不慎將上述紙帶從OA之間扯斷，他僅利用A點(diǎn)之后的紙帶能否實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的目的
 
．（填“能”或“不能”）
（3）同學(xué)丁根據(jù)紙帶上的測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算發(fā)現(xiàn)重物和紙帶下落過程中重力勢(shì)能的減少量和動(dòng)能的增加量并非嚴(yán)格相等，他認(rèn)為主要原因是重物和紙帶下落過程中所受的阻力引起的，根據(jù)紙帶上的測(cè)量數(shù)據(jù)，他計(jì)算出阻力f=
 
N．
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