用如圖所示的實(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下落,重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對紙帶上的點(diǎn)痕進(jìn)行測量,據(jù)此驗(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”上;
C.用天平測出重錘的質(zhì)量
D.釋放紙帶,立即接通電源開關(guān)打出一條紙帶;
E.測量紙帶上某些點(diǎn)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
其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E是______(將其選項(xiàng)對應(yīng)的字母填在橫線處)
(2)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,若以v2為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出v2---h的圖象應(yīng)是______,才能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律;v2---h圖象的斜率等于______的數(shù)值.
(1)B:將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接到電源的“交流輸出”上,故B錯(cuò)誤.
C:因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、
1
2
mv2的大小關(guān)系,故m可約去比較,不需要用天平.故C錯(cuò)誤.
D:因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、
1
2
mv2的大小關(guān)系,故m可約去比較,不需要用天平.
開始記錄時(shí),應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn),然后再釋放重錘,讓它帶著紙帶一同落下,如果先放開紙帶讓重物下落,再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)時(shí)器的電源,由于重物運(yùn)動(dòng)較快,不利于數(shù)據(jù)的采集和處理,會(huì)對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差.故D錯(cuò)誤.
故選:BCD.
(2)利用v2-h圖線處理數(shù)據(jù),物體自由下落過程中機(jī)械能守恒,mgh=
1
2
mv2,
即v2=2gh
所以以v2為縱軸,以h為橫軸畫出的圖線應(yīng)是過原點(diǎn)的傾斜直線.
那么v2-h圖線的斜率就等于2g.
故答案為:(1)BCD;(2)過原點(diǎn)的傾斜直線,2g.
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:單選題

如圖所示,位于豎直方向的輕彈簧下端固定在水平面上,一個(gè)鋼球從彈簧的正上方自由落下,在小球向下壓縮彈簧的整個(gè)過程中,彈簧形變均在彈性限度內(nèi),則從小球開始運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中,以下說法正確的是( 。
A.小球的加速度先不變后一直增大
B.接觸彈簧后的小球的動(dòng)能不斷減小
C.小球動(dòng)能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量
D.小球機(jī)械能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖1為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.現(xiàn)有的器材為:帶鐵夾的鐵架臺(tái)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶,帶鐵夾的重錘.回答下列問題:
①為完成此實(shí)驗(yàn),除了所給的器材外,還需要的器材有______(填正確選項(xiàng)前的字母)
A.毫米刻度尺B.機(jī)械秒表
C.4~6V的直流電源 D.4~6V的交流電源
②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材
B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“交流輸出”上
C.放開紙帶后,接通電源,使計(jì)時(shí)器在紙帶上打出點(diǎn)跡
D.測量紙帶上所選計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離
E.根據(jù)測量的結(jié)果驗(yàn)證重錘下降過程中機(jī)械能是否守恒
以上操作一定有誤的一個(gè)步驟是______(填正確選項(xiàng)前的字母)
③根據(jù)打出的紙帶,可以間接測出計(jì)時(shí)器打下某點(diǎn)時(shí)所對應(yīng)的紙帶速度大小,選取紙帶上連續(xù)的五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E,測出各點(diǎn)之間的距離如圖2所示.所使用交流電的頻率為f,則計(jì)算打下點(diǎn)C時(shí)紙帶的速度v=______(用x1、x2、x3、x4及f表示)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)可以采用如圖1所示的甲或乙方案來進(jìn)行.
(1)比較這兩種方案,______(選填“甲”或“乙”)方案好些,

(2)圖2是(1)中某種方案得到的一條紙帶,測得每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖中所示,已知每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T=0.1s.物體運(yùn)動(dòng)的加速度a=______;該紙帶是采用______(選填“甲”或“乙”)實(shí)驗(yàn)方案得到的.
(3)圖3是采用甲方案時(shí)得到的一條紙帶,在計(jì)算圖中N點(diǎn)速度時(shí),幾位同學(xué)分別用下列不同的方法進(jìn)行,其中正確的是______
A.vN=gnT;B.vN=
xn+xn+1
2T
; C.vN=
dn+1-dn-1
2T
;D.vN=g(n-1)T.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖1所示,是用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn),
(1)某同學(xué)列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)步驟,其中不正確或沒有必要的是______(填序號即可)
A.正確安裝好實(shí)驗(yàn)儀器
B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到學(xué)生電源的直流輸出端上
C.用天平測出下落重物的質(zhì)量,且精確到0.01kg
D.實(shí)驗(yàn)中,需保持提紙帶的手不上下移動(dòng),且保證紙帶豎直
E.為了使打出來的第一個(gè)點(diǎn)清晰,應(yīng)該先釋放紙帶再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源開關(guān)
F.在紙帶上離起始點(diǎn)較遠(yuǎn)的地方選擇幾個(gè)連續(xù)的點(diǎn),測出它們距起始點(diǎn)的距離
(2)在實(shí)驗(yàn)中,得到一條紙帶如圖2所示,把第一點(diǎn)記作O(此時(shí)紙帶速度為零),打點(diǎn)記時(shí)器打點(diǎn)的周期為T,有關(guān)長度在圖中已標(biāo)明.則打點(diǎn)記時(shí)器打出N點(diǎn)時(shí),重錘的重力勢能減少量為______和動(dòng)能的增加量為______.(圖中量為已知量,重錘質(zhì)量用m表示)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

(1)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究小車的加速度a與小車所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn),圖34-1為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖.
①他想用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,為了減小這種做法帶來的實(shí)驗(yàn)誤差,你認(rèn)為下列哪二項(xiàng)說法是正確的:______
A.要平衡摩擦力B.實(shí)驗(yàn)時(shí)不需要平衡摩擦力
C.鉤碼的重力要遠(yuǎn)小于小車的總重力D.小車的總重力要遠(yuǎn)小于鉤碼的重力
②若要用圖1裝置驗(yàn)證合外力的功與動(dòng)能變化之間的關(guān)系,在①的基礎(chǔ)上,某同學(xué)用天平稱量小車的總質(zhì)量M.用彈簧秤稱出鉤碼的總重力G.讓鉤碼帶動(dòng)小車加速運(yùn)動(dòng),用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況,在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn),測出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2(v1<v2).則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為______.(用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測量得到的物理量).
(2)①某同學(xué)用如題圖2所示的裝置來探究機(jī)械能守恒定律:實(shí)驗(yàn)中,得到了甲、乙、丙三條實(shí)驗(yàn)紙帶,如圖3所示,則應(yīng)選______紙帶好.

在實(shí)驗(yàn)中若所用重物的質(zhì)量為1.00kg,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2,在某次實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,如圖4所示,把第一個(gè)點(diǎn)記作O,另選取連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測量的點(diǎn),經(jīng)測量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.99cm,70.18cm,77.76cm、85.73cm.
②根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),重力勢能的減少量等于______J,動(dòng)能的增加量等于______J(取三位有效數(shù)字).
③由以上的計(jì)算結(jié)果可看出,重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),重力勢能的減少量______于動(dòng)能的增加量,試簡單闡述造成這一結(jié)果的兩個(gè)理由______、______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

小李同學(xué)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn).已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz,查得當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2,測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg.小李同學(xué)選用實(shí)驗(yàn)中得到的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,把運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)記作O,另選連續(xù)3個(gè)點(diǎn)A、B、C作為測量點(diǎn),且A、B、C各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離如圖2所示.根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過程中,重力勢能的減少量等于______J,動(dòng)能的增加量等于______J(結(jié)果保留3位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖1所示是用重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)來“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置.
(1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,下列措施可行的是______(填寫代號)
A.重錘選用體積較大且質(zhì)量較小的
B.重錘選用體積較小且質(zhì)量較大的
C.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)固定在豎直平面內(nèi)
D.應(yīng)先放手讓重錘拖著紙帶運(yùn)動(dòng),再通電讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作
(2)某同學(xué)選取了一條紙帶進(jìn)行測量研究.他舍去了這條紙帶上前面比較密集的點(diǎn),對后面間距較大的且相鄰的六個(gè)點(diǎn)進(jìn)行了如圖2所示的測量.已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,使用的交變電源周期為T,則要驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式為______(用x1、x2、x3、T、g表示).
(3)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)計(jì)算結(jié)果時(shí)發(fā)現(xiàn)重物重力勢能的減少量△Ep略大于動(dòng)能的增加量△Ek,本實(shí)驗(yàn)中引起誤差的主要原因是______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分) 如圖所示,質(zhì)量m1=0.1 kg,電阻R1=0.3 Ω,長度l=0.4 m的導(dǎo)體棒ab橫放在U形金屬框架上.框架質(zhì)量m2=0.2 kg,放在絕緣水平面上,與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2. 相距0.4 m的MM′、NN′相互平行,電阻不計(jì)且足夠長.電阻R2=0.1Ω的MN垂直于MM′.整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T.垂直于ab施加F=2 N的水平恒力,ab從靜止開始無摩擦地運(yùn)動(dòng),始終與MM′、NN′保持良好接觸.當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)到某處時(shí),框架開始運(yùn)動(dòng).設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g取10 m/s2.

(1)求框架開始運(yùn)動(dòng)時(shí)ab速度v的大。
(2)從ab開始運(yùn)動(dòng)到框架開始運(yùn)動(dòng)的過程中,MN上產(chǎn)生的熱量Q=0.1 J,求該過程ab位移x的大。

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同步練習(xí)冊答案