题目内容

在利用电磁打点计时器（电磁打点计时器所用电源周期T=0.02s）“验证机械能守恒定律”的实验中：
（1）某同学用如图甲所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出点O、A间的距离为68.97cm，点A、C间的距离为15.24cm，点C、E间的距离为16.76cm，TAC=TCE=0.04s．已知当地重力加速度为9.8m/s2，重锤的质量为m=1.0kg，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，C点的速度vC=
4.00
4.00
 m/s；重锤动能的增加量为
8.00
8.00
J，重力势能的减少量为
8.25
8.25
J．（结果保留三位有效数字）

（2）物体动能的增加量小于重力势能的减少量，产生这种结果的可能原因是
空气阻力、纸带与限位孔的阻力等
空气阻力、纸带与限位孔的阻力等
．
分析：该实验是利用自由落体运动来验证机械能守恒定律，在某一过程中物体下落减少的重力势能等于其增加的动能；利用匀变速直线运动的规律，会计算纸带上某点的瞬时速度．
解答：解：根据匀变速直线运动的规律，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可求C点的速度
     vc=
△x
2T
=
AE
2T
=
0.154+0.1676
2×0.04
=4.00m/s
 重锤动能的增加量为
    △Ek=
1
2
mv2=
1
2
×1×4.002=8.00J
 重力势能的减少量为
    EP=mgh=mgAC=1×9.8×（0.6897+0.1524）=8.25J
（2）实验时存在空气阻力、纸带与打点计时器的限位孔有摩擦阻力等
故答案为
（1）4.00    8.00     8.25  
（2）空气阻力、纸带与限位孔的阻力等
点评：考查了验证机械能守恒定律的实验原理，数据处理、误差分析．
练习册系列答案
相关题目
在利用电磁打点计时器（所用电源频率为50Hz）“验证机械能守恒定律”的实验中：
（1）某同学用如图甲所示装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出点O、A间的距离为68.97cm，点A、C间的距离为15.24cm，点C、E间的距离为16.76cm，已知当地重力加速度为9.80m/s2，重锤的质量为m=1.0kg，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为
8.00
8.00
J，重力势能的减少量为
8.25
8.25
J．（结果精确到小数点后两位）

（2）由于阻力的作用，导致加速度发生变化，利用该装置可以测量重锤下落的加速度a=
9.5
9.5
m/s2．
（2007?铜山县模拟）在利用电磁打点计时器（所用电源的频率为50Hz）“验证机械能守恒定律”的实验中：
（1）某同学用图甲所示的装置进行实验，得到如图乙所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，测出点O、A间的距离为68.97cm，点A、C间的距离为15.24cm，点C、E间的距离为16.76cm，已知当地的重力加速度为9.80m/s2，重锤的质量为1.00kg，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为
8.00
8.00
J（保留三位有效数字），重力势能的减少量为
8.25
8.25
J（保留三位有效数字）；

（2）利用这个装置还可以测量出重锤下落的加速度a=
9.5
9.5
m/s2；
（3）在实验中发现，重锤减小的重力势能总大于重锤增大的动能，其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力的作用，用题目中的相关数据可以求出重锤下落过程中受到的平均阻力大小为
0.3
0.3
N．
（1）在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于槽口附近处．使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C．若测得木板每次移动距离x=10.00cm，A、B间距离y1=4.78cm，B、C间距离y2=14.58cm．（g取9.80m/s2）
①根据以上直接测量的物理量得小球初速度
 
（用题中所给字母表示）．
②小球初速度的测量值为
 
_m/s．（保留两位有效数字）
（2）在利用电磁打点计时器（电磁打点计时器所用电源频率为50Hz）验证“机械能守恒定律”的实验中：
①某同学进行实验后，得到如图所示的纸带，把第一点（初速度为零）记作O点，测出点O、A间的距离为68.97cm，点A、C间的距离为15.24cm，点C、E间的距离为16.76cm，已知当地重力加速度为9.8m/s2，重锤的质量为m=1.0kg，则打点计时器在打O点到C点的这段时间内，重锤动能的增加量为
 
J，重力势能的减少量为
 
J．
②利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a=
 
 m/s2．
③在实验中发现，重锤减小的重力势能总大于重锤增大的动能，其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力的作用，用题目中人出的已知值可求出重锤下落过程中受到的平均阻力大小为
 
N．
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在利用电磁打点计时器研究小车速度随时间变化规律的实验中
（1）在使用打点计时器时应注意：
 
（将正确答案的选项填在横线上）
A．使用直流电源，应先接通电源，再使纸带运动
B．使用交流电源，应先接通电源，再使纸带运动
C．使用直流电源，应先使纸带运动，再接通电源
D．使用交流电源，应先使纸带运动，再接通电源
（2）已知小车做匀加速直线运动，如图所示，是该实验中得到的一条纸带，舍去前面比较密集的点，从0点开始将每5个点取做1个计数点，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10s．量得s1=1.20cm，s2=2.60cm，s3=4.00cm，那么小车的加速度a=
 
m/s2；打点计时器打下计数点“2”时小车的瞬时速度大小v2=
 
m/s．
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