题目内容

在用打点计时器验证机械能守恒定律实验中，质量为1kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打下一系列的点（如图1）．如图2为选取的符合实验要求的一条纸带，0为打点计时器打下的第一个点，点A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点．已知打点计时器的频率为50HZ，当地重力加速度为9.8m/s2．那么，

（1）实验中，下面哪些测量工具是必需的？______．
A．天平B．直流电源C．刻度尺D．秒表
（2）实验中，发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能，造成这种现象的主要原因是______
A．选用的重锤质量过大
B．数据处理时出现计算错误
C．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力
D．实验时操作不够细，实验数据测量不准确
（3）纸带的______端（选择“左”或“右”）与重物相连；
（4）图2中应取0点与______点来验证机械能守恒
（5）从0点到所取点，重物的重力势能减少量______J，动能的增加量______J．（结果取3位有效数字）
（1）A、因为我们是比较mgh、
1
2
mv2的大小关系，故m可约去比较，不需要用天平，故A错误；
B、打点计时器使用的是交流电源，故B错误；
C、我们需要刻度尺测量计数点间的距离，故C正确；
D、通过打点计时器打出的点可以计算时间，故D错误．
故选：C．
（2）在该实验中，由于摩擦力、空气阻力等阻力的存在，重锤减小的重力势能总是稍稍大于重锤动能的增加量；若重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加量，而且比较明显，就要考虑阻力太大的原因．在该实验过程的步骤中，没有检查打点计时器的两个限位孔是否在同一条竖直线上，也会导致摩擦力太大；故C正确，ABD错误．
故选：C
（3）重物下落时做匀加速运动，故纸带上的点应越来越远，故应该是左端连接重物．
（4）验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能△Ep=mgh和增加的动能△Ek=
1
2
mv2之间的关系，所以我们要选择能够测h和v的数据．故选B点．
（3）减少的重力势能为：△Ep=mgh=1×9.8×19.2×10-2=1.88J
vB=
xAC
2T
=
0.2323-0.1555
0.04
=1.93m/s
所以增加的动能为：△Ek=
1
2
mvB2=
1
2
×1×1.932=1.84J．
故答案为：（1）C；（2）C；（3）左；（4）B；（5）1.88，1.84
练习册系列答案
相关题目
在“验证机械能守恒定律”实验中，

I．第一组同学用打点计时器按照图1所示装置进行实验，则
（1）对于自由下落的重物，下述选择的条件哪种更为有利？______
A．只要足够重就可以．
B．只要体积足够小就可以．
C．既要足够重，又要体积非常小．
D．因为不需要知道动能和势能的具体数值，不需要测量重物的质量，所以对重物可任意选择．
（2）已知打点计时器所用电源的频率为50Hz．查得当地的重力加速度g=9.80m/s2，测得所用的重物的质量为1.00kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图2所示，把第一个点记作O，在纸带上另取连续4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm．根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能减少量等于______J，动能的增加量等于______J．（取3位有效数字）
II．第二组同学利用图3所示的实验装置，验证钩码和滑块所组成的系统从由静止释放到通过光电门这一过程机械能守恒．实验开始时，气轨已经调成水平状态．
（1）已知遮光条的宽度为d，实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为t，则滑块经过光电门时的速度为______．
（2）在本次实验中还需要测量的物理量有（文字说明并用相应的字母表示）：钩码的质量m、______和______．
（3）本实验通过比较______和______（用测量的物理量符号表示）在实验误差允许的范围内是否相等，从而验证系统的机械能是否守恒．
如图是某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，已知打点计时器的打点周期为T，自由下落的重锤质量为m，重力加速度为g，请完成以下问题：

（1）打点计时器打下点C时，物体的速度vc=______．
（2）从起点O到打下点C的过程中，重力势能的减少量△EP=______，此过程中物体动能的增加量△EK=______．
用如图1所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图2给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻计数点间的距离如图2所示．已知m1=50g，m2=150g，则（g=9.8m/s2，所有结果均保留三位有效数字）

（1）在纸带上打下计数点5时的速度v5=______m/s；
（2）在打点0-5过程中系统动能的增量△Ek=______J，系统势能的减少量△Ep=______J，由此得出的结论是______．
（3）若某同学做出v2-h图象如图3所示，则当地的实际重力加速度g=______m/s2．
（1）下列有关高中物理实验的描述中，正确的是：______．
A、在“验证力的平行四边形定则”的实验中，拉橡皮筋的细绳要稍长，并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行，同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上
B、在“研究平抛物体的运动”的实验中，必须要用秒表测出平抛物体的运动时间
C、在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，弹簧必须水平使用，以克服弹簧所受重力对实验的影响
D、在测量电动势和内阻的实验中，最好使用新电池．
（2）在用自由落体法“验证机械能守恒”的实验中：
（a）甲同学上交的实验报告中，显示重锤增加的动能略大于重锤减少的重力势能，则出现这一问题的可能原因是______
A．重锤的质量测量错误
B．用公式vt=gt计算各点的速度
C．直流电源的电压太小
D．重锤下落时受到的阻力过大
（b）乙同学实验所用重锤的质量m=1.0kg，打点记时器的频率为50Hz，打下的纸带如图所示（图中的数据为从起点O到该点的距离），则在打B点时，重锤的动能EkB=______J，从开始下落到打B点时，重锤的重力势能减小量是______J（g=9.8m/s2，结果取两位有效数字）
小华设计了如图甲所示的装置验证机械能守恒，提供的实验器材如下：
A．小车B．钩码
C．一端带滑轮的木板 D．细线
E．电火花计时器F．纸带
G．毫米刻度尺H．低压交流电源
I．220V的交流电源
（1）实验中不需要的器材是______（填写器材序号），还应补充的器材是______．
（2）实验中得到的一条纸带如图乙所示，选择点迹清晰且便于测量的连续7个点（标号0～6），测出0到1、2、3、4、5、6点的距离分别为d1、d2、d3、d4、d5、d6，打点周期为T．则打点2时小车的速度v2=______；若测得小车质量为M，钩码质量为m，打点1和点5时小车的速度分别为v1、v5，己知重力加速度为g，则验证点1与点5间系统的机械能守恒的关系式可表示为______．
（3）实验中，钩码减少的重力势能总是略大于系统增加的动能，主要原因是______．
某家用桶装纯净水手压式饮水器如图所示，在手连续稳定的按压下，出水速度为v，供水系统的效率为η，现测量出桶底到出水管之间的高度差H，出水口倾斜，其离出水管的高度差可忽略，出水口的横截面积为S，水的密度为ρ，重力加速度为g，则下列说法正确的是：
A．出水口所出水落地时的速度
B．出水口单位时间内的出水体积
C．出水后，手连续稳定按压的功率为
D．手按压输入的功率等于单位时间内所出水的动能和重力势能之和
如图所示是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图。图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦。在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中
A．缓冲器的机械能守恒
B．摩擦力做功消耗机械能
C．垫板的动能全部转化为内能
D．弹簧的弹性势能全部转化为动能
质量为2 kg的小物体从高为3 m、长为6 m的固定斜面顶端由静止开始下滑，如图所示，滑到底端时速度为6 m/s，取g="10" m/s2.则物体在斜面上下滑到底端的过程中（　　）
A．重力对物体做功120 JB．物体克服摩擦力做功24 J
C．合力对物体做功60 JD．物体的重力势能增加60 J

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