某同學(xué)在應(yīng)用打點計時器做驗證機械能守恒定律實驗中,獲取一根紙帶如圖,但測量發(fā)現(xiàn)0、1兩點距離遠大于2mm,且0、1和1、2間有點漏打或沒有顯示出來,而其他所有打點都是清晰完整的,現(xiàn)在該同學(xué)用刻度尺分別量出2、3、4、5、6、7六個點到0點的長度hi(i=1.2.3…6),再分別計算得到3、4、5、6四個點的速度vi和vi2(i=2.3.4.5),已知打點計時器打點周期為T.

(1)該同學(xué)求6號點速度的計算式是:v6=
h6-h4
2T
h6-h4
2T

(2)然后該同學(xué)將計算得到的四組(hi,vi2 )數(shù)據(jù)在v2-h坐標系中找到對應(yīng)的坐標點,將四個點連接起來得到如圖所示的直線,請你回答:接下來他是如何判斷重錘下落過程機械能守恒的?(說明理由)
分析:(1)根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出6號點的瞬時速度.
(2)根據(jù)機械能守恒定律得出v2-h的關(guān)系式,得出斜率的物理意義,與測量的斜率進行比較,在誤差允許的范圍內(nèi)相等,則機械能守恒.
解答:解:(1)6號點的瞬時速度等于第5點和第7點間的平均速度,所以v6=
h6-h4
2T

(2)根據(jù)機械能守恒定律得,從O點到任意i點有:
1
2
mvi2=
1
2
mv02+mghi

得:vi2=v02+2ghi,則vi2-hi關(guān)系是一條直線,斜率為2g.
所以在直線上取相對較遠的兩點,計算出斜率,與2g比較,在實驗誤差范圍相等,則機械能守恒.
故答案為:(1)
h6-h4
2T
(2)判斷計算出vi2-hi關(guān)系圖線的斜率與2g比較,在實驗誤差范圍相等,則機械能守恒.
點評:解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理,掌握瞬時速度的求法,知道也可以通過圖象法驗證機械能守恒定律.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

某同學(xué)在應(yīng)用打點計時器做驗證機械能守恒定律實驗中,獲取一根紙帶如圖a所示,但測量發(fā)現(xiàn)0、1兩點距離遠大于2mm,且0、1和1、2間有點漏打或沒有顯示出來,而其他所有打點都是清晰完整的,現(xiàn)在該同學(xué)用刻度尺分別量出2、3、4、5、6、7六個點到0點的長度hi(i=2.3.4…7),再分別計算得到3、4、5、6四個點的速度vi和vi2(i=3.4.5.6),已知打點計時器打點周期為T.

(1)該同學(xué)求6號點速度的計算式是:v6=
h7-h5
2T
h7-h5
2T

(2)然后該同學(xué)將計算得到的四組(hi,vi2 )數(shù)據(jù)在v2-h坐標系中找到對應(yīng)的坐標點,將四個點連接起來得到如圖b所示的直線,請你回答:接下來他是如何判斷重錘下落過程機械能守恒的?答:
在直線上取相對較遠兩點,計算出斜率,與2g比較,在實驗誤差范圍內(nèi)相等即可
在直線上取相對較遠兩點,計算出斜率,與2g比較,在實驗誤差范圍內(nèi)相等即可

(3)該圖象中直線交縱軸截距表示
v
2
0
v
2
0

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?無錫一模)某同學(xué)在應(yīng)用打點計時器做“驗證機械能守恒定律實驗”中,獲取一條紙帶,但起始幾個點比較模糊,就取后面連續(xù)打出的清晰點來研究,如圖所示.現(xiàn)在該同學(xué)用刻度尺分別量出l、2、3、4、5五個點到0點的長度hi=(i=1、2、3、4、5),再分別計算得到l、2、3、4四個點的速度vi和vi2(i=1、2、3、4),然后該同學(xué)將計算得到的四組(hi,vi2)數(shù)據(jù)在v2-h坐標系中找到對應(yīng)的坐標點,將四個點連接起來得到如圖所示的直線,已知打點計時器打點周期為T.
(1)該同學(xué)求4號點速度的計算式是:v4=
h5-h3
2T
h5-h3
2T

(2)若重錘自由下落過程中機械能守恒,則v2-h圖線的斜率為
2g
2g
,圖線在v2軸上的截距表示
0點速度的平方
0點速度的平方

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)下面各圖的讀數(shù)分別為:圖1
1.385
1.385
cm,圖2
0.5615
0.5615
cm.

(2)某同學(xué)在應(yīng)用打點計時器做驗證機械能守恒定律實驗中,獲取一根紙帶如圖3,但測量發(fā)現(xiàn)0、1兩點距離遠大于2mm,且0、1和1、2間有點漏打或沒有顯示出來,而其他所有打點都是清晰完整的,現(xiàn)在該同學(xué)用刻度尺分別量出2、3、4、5、6、7六個點到0點的長度hi(i=2.3.4…7),再分別計算得到3、4、5、6四個點的速度vi和vi2(i=3.4.5.6),已知打點計時器打點周期為T.

①該同學(xué)求6號點速度的計算式是:v6=
h7-h5
2T
h7-h5
2T

②然后該同學(xué)將計算得到的四組(hi,vi2 )數(shù)據(jù)在v2-h坐標系中找到對應(yīng)的坐標點,將四個點連接起來得到如圖4所示的直線,請你回答:接下來他是如何判斷重錘下落過程機械能守恒的?(說明理由)
答:
根據(jù)機械能守恒定律,從0點到任意i點有
1
2
m
v
2
i
=
1
2
m
v
2
0
+mghi
得到:
v
2
i
=
v
2
0
+2ghi
,
v
2
i
-hi
關(guān)系是一條直線斜率為2g,所以只要在直線上取相對較遠兩點,計算出斜率,與2g比較,在實驗誤差范圍內(nèi)相等即可
根據(jù)機械能守恒定律,從0點到任意i點有
1
2
m
v
2
i
=
1
2
m
v
2
0
+mghi
得到:
v
2
i
=
v
2
0
+2ghi
v
2
i
-hi
關(guān)系是一條直線斜率為2g,所以只要在直線上取相對較遠兩點,計算出斜率,與2g比較,在實驗誤差范圍內(nèi)相等即可

(3)測量電源的電動勢E及內(nèi)阻r(E約為6V,r約為1.5Ω).器材:量程3V的理想電壓表V,量程0.6A的電流表A(具有一定內(nèi)阻),固定電阻R=8.5Ω,滑線變阻器R'(0~10Ω),開關(guān)S,導(dǎo)線若干.

①畫出實驗電路原理圖.圖5中各元件需用題目中給出的符號或字母標出.
②用筆畫線代替導(dǎo)線完成實物連接圖.
③實驗中,當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時,電壓表讀數(shù)為U1;當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時,電壓表讀數(shù)為U2.則可以求出E=
I1U2-I2U1
I1-I2
I1U2-I2U1
I1-I2
,r=
U2- U1
I1-I2
-R
U2- U1
I1-I2
-R
(用I1,I2,U1,U2及R表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:

 (2012·安徽皖南月考)某同學(xué)在應(yīng)用打點計時器做驗證機械能守恒定律實驗中,獲取了一根紙帶如圖甲所示,但測量發(fā)現(xiàn)0、1兩點距離遠大于2 mm,且0、1和1、2間有點漏打或沒有顯示出來,而其他所有點都是清晰完整的,現(xiàn)在該同學(xué)用刻度尺分別量出2、3、4、5、6、7六個點到0點的長度hi(i=2,3,……,7),再分別計算得到3、4、5、6四個點的速度viv(i=3,4,5,6),已知打點計時器打點周期為T.

 (1)該同學(xué)求6號點速度的計算式是v6=________.

(2)該同學(xué)將計算得到的四組(hi,v)數(shù)據(jù)在v2h坐標系中找到對應(yīng)的坐標點,將四個點連接起來得到如圖乙所示的直線,請你回答:接下來他是否能夠判斷重錘下落過程機械能守恒?(說明理由)

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