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        1. 用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中:
          (1)有下列器材可供選用:電磁打點(diǎn)計(jì)時器、鐵架臺(帶鐵架)、帶鐵夾的重物、復(fù)寫紙、紙帶、秒表、導(dǎo)線、開關(guān)、天平,其中不必要的器材是
          秒表、天平
          秒表、天平
          ;缺少的器材是交流電源,
          刻度尺
          刻度尺

          (2)供選擇的重物有以下四個,應(yīng)選擇
          C
          C

          A.質(zhì)量為100g的木球      B.質(zhì)量為10g的砝碼     C.質(zhì)量為200g的重錘      D.質(zhì)量為10g的塑料球
          (3)若實(shí)驗(yàn)中所用重錘質(zhì)量為m=1kg,打點(diǎn)紙帶如圖1所示(O點(diǎn)為自由下落的起始點(diǎn)),打點(diǎn)時間間隔為0.02s,則記錄D點(diǎn)時,重錘的速度vD=
          0.768
          0.768
          ,重錘動能EKD=
          0.295
          0.295
          .從開始下落起至D點(diǎn),重錘的重力勢能減少量為
          0.321
          0.321
          J,因此可得出的結(jié)論是
          在忽略阻力的情況下,重錘機(jī)械能守恒
          在忽略阻力的情況下,重錘機(jī)械能守恒
          .(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
          (4)根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v,量出下落距離h,則以v2/2為縱軸,以h為橫軸畫出的圖象應(yīng)是圖2中的
          C
          C

          分析:(1)驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中,驗(yàn)證動能的增加量與重力勢能的減小量是否相等,所以要測重錘下降的距離和瞬時速度,測量瞬時速度和下降的距離均需要刻度尺,不需要秒表,重錘的質(zhì)量可測可不測.
          (2)選擇的重物要有利于減小誤差,因此要選擇體積小質(zhì)量大的重物.
          (3)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的瞬時速度等于該過程中的平均速度,由此可以求出D點(diǎn)的速度大小,進(jìn)一步求出動能的增加量,根據(jù)重力做功和重力勢能之間的關(guān)系可求出重力勢能的減小量,比較重力勢能的減小量和動能增加量之間的關(guān)系可正確得出結(jié)論.
          (4)根據(jù)機(jī)械能守恒有mgh=
          1
          2
          mv2
          ,由此得出則以
          v2
          2
          為縱軸,以h為橫軸畫出的圖象為過原點(diǎn)的直線.
          解答:解:(1)其中不必要的器材是:因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、
          1
          2
          mv2
          的大小關(guān)系,故m可約去,不需要用天平,不需要秒表,打點(diǎn)計(jì)時器本身可以表示出時間;
          在實(shí)驗(yàn)中需要刻度尺測量紙帶上點(diǎn)與點(diǎn)間的距離從而可知道重錘下降的距離,以及通過紙帶上兩點(diǎn)的距離,求出平均速度,從而可知瞬時速度,因此還需要刻度尺,交流電源.
          故答案為:秒表、天平;刻度尺,交流電源.
          (2)由于實(shí)驗(yàn)中受到空氣阻力和紙帶的摩擦阻力,所以我們應(yīng)找體積較小,質(zhì)量較大的物體作為研究對象.
          故選C.
          (3)變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的瞬時速度等于該過程中的平均速度,由此可以求出D點(diǎn)的速度大小為:
          vD=
          xCE
          2T
          =0.768m/s

          EkD=
          1
          2
          mv2=0.295J

          重力勢能減少量是:mgh=1×9.8×32.72×10-3=0.321J
          減少的重力勢能和增加的動能幾乎相等,故結(jié)論是:在忽略阻力的情況下,重錘機(jī)械能守恒.
          故答案為:0.768;0.295;0.301,在忽略阻力的情況下,重錘機(jī)械能守恒.
          (4)根據(jù)機(jī)械能守恒有mgh=
          1
          2
          mv2
          ,由此得出則以
          v2
          2
          為縱軸,以h為橫軸畫出的圖象為過原點(diǎn)的直線,ABD錯誤,C正確.
          故選C.
          點(diǎn)評:正確解答實(shí)驗(yàn)問題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理,從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)進(jìn)行分析所需實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟、所測數(shù)據(jù)等,會起到事半功倍的效果.
          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來源: 題型:

          如圖所示,是用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置g取10m/s2

          (1)選出一條紙帶如圖所示,其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時器打下的第一個點(diǎn),A、B、C為三個計(jì)數(shù)點(diǎn),打點(diǎn)計(jì)時器通過50HZ的交流電,用分度值為1mm的刻度尺測得OA=12.41cm,OB=18.90cm,OC=27.06cm,在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還有一個點(diǎn),重錘的質(zhì)量為1.00Kg,甲同學(xué)根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出:當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時器打出B點(diǎn)時重錘的重力勢能比開始時下落時減少了
          1.89
          1.89
          J;打點(diǎn)計(jì)時器打到B點(diǎn)時重錘的速度vB=
          1.83
          1.83
          m/s,此時重錘的動能比開始下落時增加了多少
          1.67
          1.67
          J(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
          (2)某同學(xué)利用他自己實(shí)驗(yàn)時打出的紙帶,測量出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計(jì)數(shù)器打下的第一個點(diǎn)的距離h,算出了各計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的速度v,以h為橫軸,以
          12
          v2
          為縱軸畫出了如圖所示的圖線,圖線的斜率近似等于
          B
          B

          A、19.6   B、9.80   C、4.90
          圖線為過原點(diǎn)的原因是
          該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時,先釋放了紙帶,然后才合上打點(diǎn)計(jì)時器的開關(guān)
          該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時,先釋放了紙帶,然后才合上打點(diǎn)計(jì)時器的開關(guān)

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          如圖甲所示是用落體法驗(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、電磁打點(diǎn)計(jì)時器、紙帶、帶鐵夾的重物、天平.回答下列問題:
          (1)為完成此實(shí)驗(yàn),除以上的器材,還需要的器材有
          AD
          AD

          A.毫米刻度尺
          B.秒表
          C.0~12V的直流電源
          D.0~12V的交流電源
          (2)在實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時器所接交流電頻率為50Hz,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2,實(shí)驗(yàn)選用的重物質(zhì)量m=1kg,紙帶上打點(diǎn)計(jì)時器打下的連續(xù)計(jì)時點(diǎn)A、B、C到打下第一點(diǎn)O的距離如圖乙所示,則從打下O點(diǎn)至B點(diǎn)的過程中,重物重力勢能的減少量△Ep=
          2.55
          2.55
          J,動能的增加量△Ek=
          2.50
          2.50
          J.(計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)
          (3)通過計(jì)算發(fā)現(xiàn),△Ep
          大于
          大于
          △Ek(選填“小于”、“大于”或“等于”),這是因?yàn)?!--BA-->
          重物下落過程中受到摩擦阻力作用
          重物下落過程中受到摩擦阻力作用

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          科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

          (1)如圖所示,是用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置,請回答下列問題:
          ①從下列器材中選出實(shí)驗(yàn)所必須的,其編號為
          ABD
          ABD

          A.打點(diǎn)計(jì)時器(含紙帶);  B.重錘; C.天平; D.毫米刻度尺;  E.秒表.
          ②實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時器時的摩擦阻力,使重錘獲得的動能往往
          小于
          小于
          它所減小的重力勢能(填大于、小于或等于).
          ③如果以v2/2為縱軸,以h為橫軸,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出v2/2-h圖線是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線,該線的斜率是
          重力加速度
          重力加速度

          (2)某同學(xué)用如圖所示的裝置來探究動能定理.

          ①實(shí)驗(yàn)時為了保證小車受到的合力與鉤碼的總重力大小基本相等,鉤碼的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是
          鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
          鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
          ,實(shí)驗(yàn)時首先要做的步驟是
          平衡摩擦力
          平衡摩擦力

          ②掛上適當(dāng)?shù)你^碼后小車開始做勻加速直線運(yùn)動,用打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上記錄其運(yùn)動情況.下圖是實(shí)驗(yàn)時得到的一條紙帶,其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn).本實(shí)驗(yàn)?zāi)軠y出的物理量有:小車的質(zhì)量M,鉤碼的總質(zhì)量m,各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離△xn.已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T,重力加速度為g.則打點(diǎn)計(jì)時器打出B點(diǎn)時小車的速度為
          x1+△x2
          2T
          x1+△x2
          2T
          ,小車合外力的功與動能變化間的關(guān)系式為
          mg(△x3+△x4)=
          1
          2
          M(
          x4+△x5
          2T
          )
          2
          -
          1
          2
          M(
          x2+△x3
          2T
          )
          2
          mg(△x3+△x4)=
          1
          2
          M(
          x4+△x5
          2T
          )
          2
          -
          1
          2
          M(
          x2+△x3
          2T
          )
          2

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          精英家教網(wǎng)如圖所示,在做“用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,
          (1)下列說法中正確的是
           

          A.電磁打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)接10V以下直流電源
          B.操作時應(yīng)先放紙帶后接電源
          C.選擇的重物應(yīng)該相對質(zhì)量較大、體積較小的物體
          D.需使用秒表測出重物下落的時間
          (2)實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的原因
           
          .(寫出兩個原因).通過作圖象的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù),提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度.從紙帶上選取多個點(diǎn),測量從第一點(diǎn)到其余各點(diǎn)的下落高度h,并計(jì)算各點(diǎn)速度的平方v2,然后以
           
          為縱軸,以
           
          為橫軸,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖線.若在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),圖線是一條過原點(diǎn)且斜率為g的直線,則驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律.

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          某學(xué)習(xí)小組在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)時,發(fā)現(xiàn)物體動能的增加量總小于物體重力勢能的減少量.
          (1)若實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理均正確無誤,則產(chǎn)生這種誤差的原因主要是
           

          (2)為了減小這種誤差,應(yīng)當(dāng)選擇
           
          的重錘.
          A.質(zhì)量較大,體積較小B.質(zhì)量較大,體積較大
          C.質(zhì)量較小,體積較小D.質(zhì)量較小,體積較大
          (3)某位同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn),下列操作步驟中錯誤的是
           

          A.把打點(diǎn)計(jì)時器固定在鐵架臺上,用導(dǎo)線連接到低壓交流電源
          B.交連有重錘的紙帶穿過限位孔,將紙帶和重錘提升到一定高度
          C.先釋放紙帶,再接通電源
          D.更換紙帶,重復(fù)實(shí)驗(yàn),概括記錄處理數(shù)據(jù).

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