在《驗證機械能守恒定律》實驗中,打出的紙帶如圖所示,其中A、B為打點計時器打下的第1、2個點,AB=2mm,D、E、F為點跡清晰時連續(xù)打出的計時點,測得D、E、F到A的距離分別為S1、S2、S3(圖中未畫出).設(shè)打點計時器的打點頻率為f,重物質(zhì)量為m,實驗地點重力加速度為g.一位學(xué)生想從紙帶上驗證打下A點到打下E點過程中,重物的機械能守恒.

(1)實驗中,如下哪些操作是必要的______.
A.用秒表測量時間
B.重物的質(zhì)量應(yīng)盡可能大些
C.先開電源后放紙帶
D.先放紙帶后開電源
(2)重物重力勢能減少量△EP=______,動能增量△EK=______.
(3)比較△EP和△EK發(fā)現(xiàn),重物重力勢能的減少量△EP大于動能的增加量△EK,造成這一誤差的原因______.
(1)A、可以用打點計時器計算時間,不需要秒表,故A錯誤;
B、重物的質(zhì)量應(yīng)盡可能大些,這樣可以減小阻力引起的誤差,故B正確;
C、打點計時器運用時,都是先接通電源,待打點穩(wěn)定后再釋放紙帶,故C正確,D錯誤;
故選:BC
(2)因為AB=2mm,則A點為自由落體運動的初始位置,即vA=0,
從A點到E點過程中,重力勢能的減小量為:△EP=mgS2
根據(jù)某段時間內(nèi)平均速度等于中間時刻的瞬時速度得:
B點的瞬時速度:vB=
S3-S1
2T
=
(S3-S1)f
2

則動能增量為:△EK=
1
2
mvB2=
m(S3-S1)2f2
8

(3)因為實驗中有阻力作用,所以減小的重力勢能大于增加的動能.
故答案為:(1)BC;(2)mgS2;
m(S3-S1)2f2
8
;(3)實驗過程中有阻力作用.
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:問答題

如圖甲所示,兩物塊A、B分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端,利用光電門驗證A、B所構(gòu)成的系統(tǒng)機械能守恒.

(1)用游標(biāo)卡尺測出遮光板的寬度如圖乙所示,遮光板的寬度d=______mm.
(2)測出A、B兩物塊的質(zhì)量分別為mA和mB,mA<mB,用刻度尺測出兩光電門間的距離H,光電門1記錄了遮光條遮光的時間為△t1,光電門2記錄了遮光條遮光的時間為△t2,重力加速度為g.則系統(tǒng)的動能增加量△Ek=______,重力勢能的減小量△Ep=______,如果在誤差允許的范圍內(nèi)△Ek=△Ep,則系統(tǒng)的機械能守恒.
(3)實驗中發(fā)現(xiàn)總有△Ek<△Ep,可能的原因是______.(至少寫出兩條)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在“探究動能與重力勢能的轉(zhuǎn)化和守恒”的實驗中采用重物自由下落的方法:
(1)實驗供選擇的重物有以下四個,應(yīng)選擇______.
A.質(zhì)量為100g的木球B.質(zhì)量為10g的砝碼
C.質(zhì)量為200g的鉤碼D.質(zhì)量為10g的塑料球
(2)實驗中______(填需要或不需要)用天平測量重物的質(zhì)量m.開始打點計時的時候,關(guān)于接通電源和松開紙帶的順序,應(yīng)該是先______.
(3)使用質(zhì)量為m的重物和打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中,在選定的紙帶上依次取計數(shù)點如圖所示,紙帶上所打的點記錄了物體在不同時刻的位置,那么紙帶的______端(填左或右)與重物相連.設(shè)相鄰計數(shù)點的時間間隔為T,且0為打下的第一個點.當(dāng)打點計時器打點“3”時,物體的動能表達(dá)式為______.(用題目所給的符號來表示)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

某同學(xué)利用如圖1所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律:

(1)該同學(xué)開始實驗時情形如圖所示,接通電源釋放紙帶.請指出該同學(xué)在實驗操作中存在的兩處明顯錯誤或不當(dāng)?shù)牡胤剑孩賍_____;②______.
(2)該同學(xué)經(jīng)修改錯誤并正確操作,讓質(zhì)量為1kg的重錘下落,通過打點計時器在紙帶上記錄運動過程,打點計時器所接電源為頻率是50Hz的交變電源,紙帶打點如圖2所示.紙帶上O點為重錘自由下落時的打點起點(O、A間有點未畫出),選取的計數(shù)點A、B、C、D依次間隔一個點(圖中未畫出),各計數(shù)點與O點距離如圖所示,單位為mm,重力加速度為9.8m/s2,則:(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)根據(jù)紙帶,打點計時器打下B點時,重錘速度vB=______,重錘動能EkB=______從開始下落算起,打點計時器記錄B點時,重錘勢能減少量為______.由此可以得到的實驗結(jié)論是:______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

學(xué)校實驗小組在做“驗證機械能守恒定律”實驗時,提出了如圖甲、乙所示的兩種方案:甲方案為用自由落體運動進(jìn)行實驗;乙方案為用小車在木板斜面上下滑進(jìn)行實驗.
(1)小組內(nèi)同學(xué)對兩種方案進(jìn)行了討論分析,最終確定了一個大家認(rèn)為誤差相對較小的方案,你認(rèn)為該小組選擇的方案是______(填“甲”或“乙”)
(2)若該小組采用圖甲的裝置打出一條紙帶如圖丙所示,相鄰兩點之間的時間間隔為0.02s,請根據(jù)紙帶計算出打下D點時紙帶的速度大小為______m/s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(3)該小組內(nèi)同學(xué)們根據(jù)紙帶算出了相應(yīng)點的速度,作出的v2-h圖線如圖丁所示,則圖線斜率的物理意義是______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在“驗證機械能守恒”的實驗中,有下述A至F六個步驟:
A.將打點計時器豎直固定在鐵架臺上
B.接通電源,再松開紙帶,讓重物自由下落
C.取下紙帶,更換新紙帶,重新做實驗
D.將重物固定在紙帶的一端,讓紙帶穿過打點計時器,用手提著紙帶,讓重物靠近打點計時器
E.選擇一條紙帶,用刻度尺測出物體下落的高度h1、h2、h3、…h(huán)n.,計算出對應(yīng)瞬時速度v1、v2、v3…vn
F.分別計算出
1
2
mvn2和mghn,在誤差范圍內(nèi)看是否相等
(1)以上實驗步驟按合理的操作步驟排序應(yīng)是______.
(2)計算表明,總有
1
2
mvn2______mghn(填“>”“=”或“<”),原因是______.
(3)實驗操作正確,能得出實驗結(jié)論______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m的子彈以速度v0水平擊穿放在光滑水平地面上的木塊.木塊長L,質(zhì)量為M,木塊對子彈的阻力恒定不變,子彈穿過木塊后木塊獲得動能為Ek,若只有木塊或子彈的質(zhì)量發(fā)生變化,但子彈仍穿過.則( 。
A.M不變、m變小,則木塊獲得的動能一定變大
B.M不變、m變大,則木塊獲得的動能可能變大
C.m不變、M變小,則木塊獲得的動能一定變大
D.m不變、M變大,則木塊獲得的動能可能變大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,質(zhì)量相同的兩物體a、b,用不可伸長的輕繩跨接在一光滑的輕質(zhì)定滑輪兩側(cè),a在水平桌面的上方,b在水平粗糙桌面上,初始時用力壓住b使a、b靜止,撤去此壓力后,a開始運動。在a下降的過程中,b始終未離開桌面。在此過程中
A.a(chǎn)的動能小于b的動能
B.兩物體機械能的變化量相等
C.a(chǎn)的重力勢能的減小量等于兩物體總動能的增加量
D.繩的拉力對a所做的功與對b所做的功的代數(shù)和為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

運輸人員要把質(zhì)量為,體積較小的木箱拉上汽車,F(xiàn)將長為L的木板搭在汽車尾部與地面間,構(gòu)成一固定斜面,然后把木箱沿斜面拉上汽車。斜面與水平地面成30o角,拉力與斜面平行。木箱與斜面間的動摩擦因數(shù)為,重力加速度為g。則將木箱運上汽車,拉力至少做功
A.mgLB.C.D.

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同步練習(xí)冊答案