某同學在做“驗證機械能守恒定律”的實驗中,得到一條點跡清晰的紙帶,實驗器材及打出的紙帶如圖10所示.已知打點計時器打點周期為0.02s,當?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2,測得所用的重物的質量為1.00kg.把紙帶中第一個點記作O,另選4個點A、B、C、D為計數(shù)點,各計數(shù)點間均有一個點沒有畫出.經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O的距離分別為13.40cm、19.50cm、28.95cm、38.15cm.重物由O點運動到C點,根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算:
(1)重物的重力勢能減少量;
(2)重物的動能增加量;
(3)由計算結果得到什么結論?并分析產(chǎn)生誤差可能的原因是什么?(各項計算結果均取3位有效數(shù)字)
分析:應用重力做功與重力勢能的關系求重物的重力勢能的減少量,應用勻變速直線運動的規(guī)律,中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度求出C點的速度,再求C的動能,計算比較重物的重力勢能減少量與動能的增加,分析誤差產(chǎn)生原因.
解答:解:(1)由O點到C點的距離為0.2895m,重物的重力勢能減少:
△EP=mghOC=2.84J
答:重物的重力勢能減少量為:2.84J.
(2)在勻變速直線運動中中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度,因此有:
vC=
sBD
2T
=2.331m/s
由O點到C點重物的動能增加:
△Ek=
1
2
m
v
2
C
=2.72J
答:重物的動能增加量為:2.72J.
(3)在誤差范圍內,重物減少的重力勢能等于增加的動能.產(chǎn)生誤差的原因有很多,如:①重物下落受到阻力作用,必須克服摩擦力、空氣阻力等做功;
②長度測量不準.
點評:考查了驗證機械能守恒定律的原理,動能、勢能的增量計算,分析誤差來源.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)某同學做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗,主要步驟如下:
A.在桌面上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上;
B.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點,在橡皮條的另一端拴上兩條細繩,細繩的另一端系著繩套;
C.用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,結點到達某一位置D.記下D點的位置,讀出兩個彈簧測力計的示數(shù);
D.按選好的標度,用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示,并用平行四邊形定則作出合力F';
E.只用一個彈簧測力計,通過繩套拉橡皮條使其伸長,讀出彈簧測力計的示數(shù),記下細繩的方向,按同一標度作出這個力F的圖示;
F.比較力F'和F的大小和方向,看它們是否相同,得出結論.
上述步驟中:
①有兩處遺漏了重要內容,這兩個步驟的代號是:
C、E
C、E
;
②遺漏的內容分別是
C中應描下兩力的方向
C中應描下兩力的方向
應將結點拉至D點
應將結點拉至D點

(2)某實驗小組采用如圖(a)所示的電路測量規(guī)格為“6V,0.5A”的小型直流電動機中線圈的電阻(阻值約為幾歐姆),R0是阻值為3.0Ω的定值電阻.

①調節(jié)R時,應控制電動機
不轉動
不轉動
(轉動或不轉動)時讀出電流表、電壓表的示數(shù).
②若電壓表示數(shù)是2.5V,電流表示數(shù)如上圖(b)所示,讀得電流表示數(shù)是
0.50
0.50
A.
③使用測得數(shù)據(jù),計算電動機線圈電阻為
2.0
2.0
Ω.該電動機正常工作時輸出的機械功率為
2.5
2.5
W.
④由于
電壓表內阻
電壓表內阻
(選填“電流表內阻”或“電壓表內阻”)的影響,測得的電動機線圈電阻比實際值偏
(選填“大”或“小”).

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)某同學做“驗證機械能守恒定律”實驗
①該同學開始實驗時情形如圖1所示,接通電源釋放紙帶.請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當?shù)牡胤剑?BR>(i)
 
;(ii)
 

②該同學經(jīng)修改錯誤后,在正確操作下,研究從靜止開始下落的物體所受阻力的情況,得到如圖2所示的紙帶(A、B、C、D、E均為相鄰的打點),測出A、C間的距離s1=14.77cm,點C、E間的距離s2=16.33cm.g=10m/s2.電源的頻率f=50Hz,重錘質量為m=1.0kg,設重錘所受阻力大小不變.在從A下落到E的過程中,阻力大小表達式
 
.通過C點時的即時速度大小為
 
m/s.(結果保留三位有效數(shù)字)
精英家教網(wǎng)
(2)①某同學將多用電表的選擇開關旋轉到電阻擋,選用“×10”的倍率測量某電阻時示數(shù)如圖3(該同學的操作均正確),為了讀數(shù)更加精確,請在下列步驟中選擇必須合理的步驟并按操作先后順序填在橫線上
 
.(填序號)
A.用小螺絲刀進行機械調零
B.選用“×100”的倍率擋
C.選用“×l”的倍率擋
D.將紅、黑表筆短接,調節(jié)歐姆調零旋鈕,使表針指在最右端的零位置
E.將紅、黑表筆分別與待測電阻兩極接觸,重新測量
②某同學想用下列器材測量一電流表的內電阻rA,要求測量時兩電表指針的偏轉均超過其一半.
A.待測電流表A(量程300μA,內阻約為100Ω)
B.電壓表V(量程3V,內阻RV=1kΩ)
C.電源E(電動勢約4V,內阻忽略不計)
D.定值電阻R1=10Ω
E.滑動變阻器R2(0~20Ω,允許通過的最大電流2.0A)
F.開關S,導線若干
③在方框中畫出測量電路原理圖.
④電路接通后,正確測得電壓表讀數(shù)為2.8V,電流表讀數(shù)為280μA,則所測電流表內阻rA=
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(1)某同學做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗,主要步驟如下:
A.在桌面上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上;
B.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點,在橡皮條的另一端拴上兩條細繩,細繩的另一端系著繩套;
C.用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,結點到達某一位置D.記下D點的位置,讀出兩個彈簧測力計的示數(shù);
D.按選好的標度,用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示,并用平行四邊形定則作出合力F';
E.只用一個彈簧測力計,通過繩套拉橡皮條使其伸長,讀出彈簧測力計的示數(shù),記下細繩的方向,按同一標度作出這個力F的圖示;
F.比較力F'和F的大小和方向,看它們是否相同,得出結論.
上述步驟中:
①有兩處遺漏了重要內容,這兩個步驟的代號是:______;
②遺漏的內容分別是______和______.
(2)某實驗小組采用如圖(a)所示的電路測量規(guī)格為“6V,0.5A”的小型直流電動機
精英家教網(wǎng)
中線圈的電阻(阻值約為幾歐姆),R0是阻值為3.0Ω的定值電阻.

精英家教網(wǎng)

①調節(jié)R時,應控制電動機______(轉動或不轉動)時讀出電流表、電壓表的示數(shù).
②若電壓表示數(shù)是2.5V,電流表示數(shù)如上圖(b)所示,讀得電流表示數(shù)是______A.
③使用測得數(shù)據(jù),計算電動機線圈電阻為______Ω.該電動機正常工作時輸出的機械功率為______W.
④由于______(選填“電流表內阻”或“電壓表內阻”)的影響,測得的電動機線圈電阻比實際值偏______(選填“大”或“小”).

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科目:高中物理 來源:2011-2012學年廣東省肇慶市高三(上)期末物理試卷(解析版) 題型:填空題

(1)某同學做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗,主要步驟如下:
A.在桌面上放一塊方木板,在方木板上鋪一張白紙,用圖釘把白紙釘在方木板上;
B.用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點,在橡皮條的另一端拴上兩條細繩,細繩的另一端系著繩套;
C.用兩個彈簧測力計分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮條,使橡皮條伸長,結點到達某一位置D.記下D點的位置,讀出兩個彈簧測力計的示數(shù);
D.按選好的標度,用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計的拉力F1和F2的圖示,并用平行四邊形定則作出合力F';
E.只用一個彈簧測力計,通過繩套拉橡皮條使其伸長,讀出彈簧測力計的示數(shù),記下細繩的方向,按同一標度作出這個力F的圖示;
F.比較力F'和F的大小和方向,看它們是否相同,得出結論.
上述步驟中:
①有兩處遺漏了重要內容,這兩個步驟的代號是:   
②遺漏的內容分別是       
(2)某實驗小組采用如圖(a)所示的電路測量規(guī)格為“6V,0.5A”的小型直流電動機中線圈的電阻(阻值約為幾歐姆),R是阻值為3.0Ω的定值電阻.

①調節(jié)R時,應控制電動機    (轉動或不轉動)時讀出電流表、電壓表的示數(shù).
②若電壓表示數(shù)是2.5V,電流表示數(shù)如上圖(b)所示,讀得電流表示數(shù)是    A.
③使用測得數(shù)據(jù),計算電動機線圈電阻為    Ω.該電動機正常工作時輸出的機械功率為    W.
④由于    (選填“電流表內阻”或“電壓表內阻”)的影響,測得的電動機線圈電阻比實際值偏    (選填“大”或“小”).

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科目:高中物理 來源:2011年廣東省江門市鶴山一中高考物理適應性訓練(解析版) 題型:解答題

(1)某同學做“驗證機械能守恒定律”實驗
①該同學開始實驗時情形如圖1所示,接通電源釋放紙帶.請指出該同學在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當?shù)牡胤剑?br />(i)______;(ii)______.
②該同學經(jīng)修改錯誤后,在正確操作下,研究從靜止開始下落的物體所受阻力的情況,得到如圖2所示的紙帶(A、B、C、D、E均為相鄰的打點),測出A、C間的距離s1=14.77cm,點C、E間的距離s2=16.33cm.g=10m/s2.電源的頻率f=50Hz,重錘質量為m=1.0kg,設重錘所受阻力大小不變.在從A下落到E的過程中,阻力大小表達式______.通過C點時的即時速度大小為______m/s.(結果保留三位有效數(shù)字)

(2)①某同學將多用電表的選擇開關旋轉到電阻擋,選用“×10”的倍率測量某電阻時示數(shù)如圖3(該同學的操作均正確),為了讀數(shù)更加精確,請在下列步驟中選擇必須合理的步驟并按操作先后順序填在橫線上______.(填序號)
A.用小螺絲刀進行機械調零
B.選用“×100”的倍率擋
C.選用“×l”的倍率擋
D.將紅、黑表筆短接,調節(jié)歐姆調零旋鈕,使表針指在最右端的零位置
E.將紅、黑表筆分別與待測電阻兩極接觸,重新測量
②某同學想用下列器材測量一電流表的內電阻rA,要求測量時兩電表指針的偏轉均超過其一半.
A.待測電流表A(量程300μA,內阻約為100Ω)
B.電壓表V(量程3V,內阻RV=1kΩ)
C.電源E(電動勢約4V,內阻忽略不計)
D.定值電阻R1=10Ω
E.滑動變阻器R2(0~20Ω,允許通過的最大電流2.0A)
F.開關S,導線若干
③在方框中畫出測量電路原理圖.
④電路接通后,正確測得電壓表讀數(shù)為2.8V,電流表讀數(shù)為280μA,則所測電流表內阻rA=______.

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