(10分)利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律,實驗裝置示意圖如圖1所示:
      
(1)實驗步驟:
①將氣墊導軌放在水平桌面上,桌面高度不低于lm,將導軌調(diào)至水平;
②用游標卡尺測量擋光條的寬度L,結果如圖2所示,由此讀出L=           mm;
③由導軌標尺讀出兩光電門中心之間的距離S;
④將滑塊移至光電門1左側某處,待砝碼靜止不動時,釋放滑塊,要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2;
⑤從數(shù)字計時器(圖1中未畫出)上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時間△t1和△t2
⑥用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M,再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m.
(2)用表示直接測量量的字母寫出下列所示物理量的表達式:
①當滑塊通過光電門1和光電門2時,系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動能分別為Ek1=          和E k2=           
②在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中,系統(tǒng)重力勢能的減少量△EP=       (重力加速度為g).
(3)如果在實驗誤差允許的范圍內(nèi),△EP=            ,則可認為驗證了機械能守恒定律.

(1)  9.30
(2)Ek1=    E k2=    △EP=mgS
(3)△EP=   

解析試題分析:游標卡尺讀數(shù):主尺( 9mm)+精確度()×與主尺對齊刻線(6)=9.30mm.
由于擋光條通過光電門的時間短,可以粗略處理為勻速,由得,通過光電門1、2的速度分別為: ,根據(jù)得:當滑塊通過光電門1和光電門2時,系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動能分別為,。根據(jù)重力做功與重力勢能的變化關系:系統(tǒng)重力勢能的減少量為mgs,在誤差允許的范圍內(nèi),減少的重力勢能應等于增加的動能即:
考點:本題考查驗證機械能守恒。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

在“探究彈力和彈簧伸長量的關系”實驗中,
(1)以下說法正確的是 (  )

A.彈簧被拉伸時,不能超出它的彈性限度
B.用懸掛砝碼的方法給彈簧施加拉力,應保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)
C.用直尺測得彈簧的長度即為彈簧的伸長量
D.用幾個不同的彈簧,分別測出幾組拉力與伸長量,得出拉力與伸長量之比相等
(2)某同學由實驗測得某彈簧的彈力F與長度L的關系如圖所示,則彈簧的原長L0=     cm,勁度系數(shù)
k=     N/m

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

學校實驗小組在“驗證牛頓第二定律”的實驗中,圖甲為實驗裝置簡圖。(所用交變電流的頻率為50Hz)。

(1)同學們在進行實驗時,為了減小實驗時的系統(tǒng)誤差,使分析數(shù)據(jù)時可以認為砂桶的重力等于小車所受的合外力,你認為應采取的措施有:
                                                 
②__________________________________________________
(2)圖乙所示為某小組在做實驗中,由打點計時器得到的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.10s,其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm。則打A點時小車的瞬時速度的大小是_________m/s,小車加速度的大小是__________m/s2(計算結果保留三位有效數(shù)字)。

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利用圖中所示的裝置可以研究自由落體運動.實驗中需要調(diào)整好儀器,接通打點計時器的電源,松開紙帶,使重物下落,打點計時器會在紙帶上打出一系列的小點.

(1)在使用電火花打點計時器時, 電源應選用__________V的__________電(選填“交流”、“直流”),紙帶應穿過限位孔。
(2)為了測得重物下落的加速度,還需要的實驗器材有________.(填入正確選項前的字母)  
A.天平    B.秒表    C.米尺
(3)若實驗中所得到的重物下落的加速度值小于當?shù)氐闹亓铀俣戎,而實驗操作與數(shù)據(jù)處理均無錯誤,寫出一個你認為可能引起此誤差的原因:                               。

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(8分)一位同學做“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”實驗時,打點計時器所用電源的頻率是50Hz,在實驗中得到點跡清晰的一條紙帶,他把某一個點記作O,再選依次相鄰的6個點作測量點分別標以A、B、C、D、E、F,如圖(a)所示.

(1)如果測得C、D兩點相距2.70cm,D、E兩點相距2.90cm,則小車在打D點時的速度是           m/s.
(2)如果某同學分別算出小車打各個點的速度,然后把數(shù)據(jù)標示在v-t圖上,如圖(b)所示
① 請完成圖像;
② 由此圖可求得小車的加速度a=          m/s2.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

電磁打點計時器是測量________的儀器,其工作電源為________.如圖所示紙帶是某同學練習使用電磁打點計時器得到的,紙帶的左端先通過電磁打點計時器,從點跡的分布情況可以斷定紙帶的速度變化情況是________(選填“速度減小”或“速度增大”).若所用電源的頻率為50 Hz,從打下A點到打下B點共14個點跡,歷時________s.

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“測定勻變速直線運動的加速度”實驗是同學們進入高中學習的第一個分組探究實驗,在實驗過程中,物理老師記錄了部分探究實驗小組同學的實驗過程或行為:
①某實驗小組同學走進實驗室就開始動用實驗器材,實驗過程中在實驗室到處跑來跑出,實驗結束后沒有整理實驗器材并把沒有用的紙帶隨手亂扔。
②某實驗小組安裝好實驗裝置后,先放開小車,再接通電源,打點,給紙帶編號,換上新紙帶,重復三次實驗。
③某實驗小組從三條紙帶中任意拿出一條紙帶,標上記數(shù)點(每隔5個自然計時點作為一個計數(shù)點)0、1、2、3、4、5,測量各相鄰計數(shù)點之間的距離,把測量結果填入表中。
④某實驗小組在處理數(shù)據(jù)時討論,若電源頻率高于50HZ,但計算仍按50HZ計算,得出的物體加速度數(shù)值將比實際值偏小。
你認為以上實驗過程、行為和結論正確的是:            (填序號)

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

某同學設計了用光電門傳感器“探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關系”的實驗。
(1)如圖所示,在小車上固定寬度為l的擋光片,將兩個光電門傳感器固定在相距為d的軌道上,釋放小車,傳感器記錄下小車經(jīng)過光電門的時間、,可以測得小車的加速度a=            (用題中的符號l、d、、表示)

(2)該同學多次測量作出a—F圖,如圖所示,發(fā)現(xiàn)該圖線不通過坐標原點,且圖線的BC段明顯偏離直線,分析可能原因         

A.摩擦力平衡過度 B.導軌保持了水平狀態(tài)
C.所用小車的質(zhì)量太大D.所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

①某同學設計了一個探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關系的實驗,圖中(甲)為實驗裝置簡圖。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驗誤差,你認為下列說法中正確的是(     )(本題為多選題,有錯、不全、不選都得0分).
A.實驗時要平衡摩擦力
B.實驗時不需要平衡摩擦力
C.鉤碼的重力要遠小于小車的總重力
D.實驗進行時應先釋放小車再接通電源
②如圖(乙)所示是某次實驗中得到的一條紙帶,其中A、B、C、D、E是計數(shù)點(每打5個點取一個計數(shù)點),其中L1="3.07cm," L2="12.38cm," L3="27.87cm," L4=49.62cm。則打C點時小車的速度為______m/s,小車的加速度是_______m/s2。(計算結果均保留三位有效數(shù)字)

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