(11分)如圖甲所示,在“驗證機械能守恒定律”實驗中,某同學用包有白紙的質量為1.00kg的圓柱棒替代紙帶和重物;將蘸有顏料的毛筆固定在電動機的飛輪上并隨之勻速轉動,以替代打點計時器。燒斷懸掛圓柱棒的線后,圓柱棒豎直自由下落,毛筆就在圓柱棒面的紙上畫出記號。設毛筆接觸棒時不影響棒的運動,測得記號之間的距離如圖乙所示;電動機銘牌上標有“1200 r/min”字樣。

根據(jù)以上內容回答下列問題:
(1)毛筆畫相鄰兩條線的時間間隔T=________s;
(2)根據(jù)圖乙中的數(shù)據(jù)可知:毛筆畫下記號“3”時,圓柱棒下落的速度v3=______m/s;畫下記號“6”時,圓柱棒下落的速度v6=______m/s;
(3)在毛筆畫下記號“3”到畫下記號“6”的這段時間內,棒的動能的增加量為______J,重力勢能的減少量為_________J。由此可得出的結論是_________________。(g=9.8m/s2,結果保留三位有效數(shù)字)
(1)0.05;(2)1.24,2.68;(3)2.82,2.88,在誤差允許的范圍內圓柱棒在下落過程中機械能守恒

試題分析:(1)電動機銘牌上標示有“1200 r/min”,即0.05秒鐘轉動一周,每轉動一周,毛筆就在圓柱棒上畫一個記號,所以相鄰兩條線的時間間隔為0.05s。
(2)燒斷懸線后圓柱做自由落體運動即勻變速直線運動,記號“3”時的瞬時速度等于以3為中間時刻的記號“2”到記號“4”之間的平均速度即
同理
(3)在毛筆畫下記號“3”到畫下記號“6”的這段時間內,棒的動能的增加量,重力勢能的減少量,增加的動能和減少的重力勢能在誤差允許范圍內是相等的,所以圓柱下落過程機械能守恒。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

某同學在做“互成角度的兩個力的合成”實驗時,利用坐標紙記下了橡皮筋的結點位置O點以及兩只彈簧測力計拉力的大小,如圖所示
.
(1)試在圖中作出無實驗誤差情況下F1和F2的合力圖示,并用F表示此力.
(2)有關此實驗,下列敘述正確的是(  )
A.兩彈簧測力計的拉力不能同時比橡皮筋的拉力大
B.橡皮筋的拉力是合力,而彈簧測力計的拉力是分力
C.兩次拉橡皮筋時,需將橡皮筋結點拉到同一位置O,這樣做的目的是保證兩次彈簧測力計拉力效果相同
D.若只增大某一只彈簧測力計的拉力大小而要保證橡皮筋結點位置不變,只需調整另一只彈簧測力計拉力的大小即可
(3)如圖所示是甲和乙兩位同學在做以上實驗時得到的結果,其中一個實驗比較符合實驗事實的是________.(力F′是用一只彈簧測力計拉時的圖示)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(12分)用如圖實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒。m2從高處由靜止開始下落,m1上拖著的紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點跡進行測量,即可驗證機械能守恒定律。下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點(圖中未標出),計數(shù)點間的距離如圖所示。已知m1=50g、m2=150g,則(g取10m/s2,結果保留兩位有效數(shù)字)

⑴若圖中用的是電火花打點計時器,則應使用(    )
A.4~6V直流電源和復寫紙
B.4~6V交流電源和墨粉紙
C.220V直流電源和復寫紙
D.220V交流電源和墨粉紙
⑵在打點0~5過程中系統(tǒng)動能的增量ΔEk       J,系統(tǒng)勢能的減小量ΔEp       J,由此得出的結論是                                                                ;
⑶若某同學作出-h圖象如圖,可求出當?shù)氐闹亓铀俣萭=       m/s2。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(5分)用如圖甲所示的 實驗裝置驗證機械能守 恒定律,質量m =1OOg 的重物拖動紙帶自由下 落,打點計時器在紙帶 上打出一系列點.如圖 乙所示為選取的一條符 合實驗要求的紙帶,O 點為打出的第一個點,A、B、C為從合適位置 開始選取的三個連續(xù)的點(其它點未畫出).已知打點計時器每隔0.02s打一次點,當?shù)氐闹亓铀俣?g=9.80m/s2.那么:

(1)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù),應取圖中O點和______點來驗證機械能守恒定律;
(2)從O點到所取點,鉤碼重力勢能減少量ΔEp=______J,動能增加量ΔEk=______J;(結果取3位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(6分)為了簡單測量小木塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù),按以下步驟進行:
a.將一端固定在木板P上的輕彈簧置于水平桌面上,固定木板P,在桌面上標記彈簧自由端位置O.將小木塊接觸彈簧自由端(不栓接)并使其緩慢移至A位置,如圖1所示.
b.將小木塊從靜止開始釋放,小木塊運動至B位置停止.
c.將彈簧移至桌邊,使彈簧自由端位置O與桌邊緣對齊,如圖2所示,固定木板P,使小木塊接觸彈簧自由端(不栓接)并使其緩慢移至C位置,使,將小木塊從靜止開始釋放,小木塊落至水平地面D處,為O點在水平地面的豎直投影點.若已經(jīng)測得OB距離為L,間豎直高度為h.小木塊可看做質點,不計空氣阻力.

①為測量小木塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù),還需要測量的物理量是:                         
                      .(用文字和字母表示)
②寫出小木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)的表達式:=                 .(用測得的物理量的字母表示)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

(6分)“探究功與物體速度變化的關系”的實驗裝置如圖所示,當靜止的小車在一條橡皮筋作用下彈出時,橡皮筋對小車做的功記為W。當用2條、3條完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次實驗時,使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致。每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出。

(1)若木板水平放置,小車在兩條橡皮筋作用下運動,當小車速度最大時,關于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置(視小車為質點),下列說法正確的________。
A.橡皮筋處于伸長狀態(tài)
B.橡皮筋處于原長狀態(tài)
C.小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處
D.小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線
(2)下列4條紙帶哪些條是在探究功與物體速度變化關系的實驗中,正確操作可能得到的紙帶________。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

將一單擺裝置豎直懸掛于某一深度為h(未知)且開口向下的小筒中(單擺的下部分露于筒外),如圖(甲)所示,將懸線拉離平衡位置一個小角度后由靜止釋放,設單擺振動過程中懸線不會碰到筒壁,如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒的下端口到擺球球心間的距離,,并通過改變而測出對應的擺動周期T,再以T2為縱軸、為橫軸做出函數(shù)關系圖象,就可以通過此圖象得出小筒的深度h和當?shù)刂亓铀俣萭。

①現(xiàn)有如下測量工具:
A.時鐘;B.秒表;C.天平;D.毫米刻度尺。本實驗所需的測量工具有
②如果實驗中所得到的T2,關系圖象如圖(乙)所示,那么真正的圖象應該是a,b, c中的    ;
③由圖象可知,小筒的深度h=        m;當?shù)豨=           m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

右圖為“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機)研究加速度和力的關系”的實驗裝置。
(1)在該實驗中必須采用控制變量法。平衡摩擦后,應保持___________不變,用鉤碼所受的重力作為___________,用DIS測小車的加速度。
 
(2)改變所掛鉤碼的數(shù)量,多次重復測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)畫出a F關系圖線(如圖所示)。
①分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是                       ____________________。
②此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是( )
A.小車與軌道之間存在摩擦 B.導軌保持了水平狀態(tài)
C.所掛鉤碼的總質量太大D.所用小車的質量太大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在用重錘下落來驗證機械能守恒時,某同學按照正確的操作選得紙帶如下圖所示.其中O是起始點,A、B、C、D、E是打點計時器連續(xù)打下的5個點,打點頻率為50Hz該同學用毫米刻度尺測量O到A、B、C、D、E各點的距離,并記錄在圖中(單位:cm)?

(1)這五個數(shù)據(jù)中不符合有效數(shù)字讀數(shù)要求的是   點讀數(shù)。?(填A、B、C、D或E)
(2)實驗時,在釋放重錘   (選填“之前”或“之后”)接通打點計時器的電源,在紙帶上打出一系列的點。
(3)該實驗中,為了求兩點之間重錘的重力勢能變化,需要知道重力加速度g的值,這個g值應該是:      
A.取當?shù)氐膶嶋Hg值;?  B.根據(jù)打出的紙帶,用Δs=gT2求出;
C.近似取10m/s2即可;    D.以上說法都不對。
(4)如O點到某計時點的距離用h表示,重力加速度為g,該點對應重錘的瞬時速度為v,則實驗中要驗證的等式為      。
(5)若重錘質量m=2.00×kg,重力加速度g=9.80m/,由圖中給出的數(shù)據(jù),可得出從O到打下D點,重錘重力勢能的減少量為     J,而動能的增加量為       J(均保留3位有效數(shù)字)。

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