题目内容
在验证机械能守恒定律的实验中,质量为1kg的重锤下落,通过打点计时器在纸带上记录运动过程,打点计时器所接电源为6 V、50Hz的交变电源,纸带打点如下图所示.
纸带上O点为重锤自由下落时的打点起点(O、A间点未画出),选取的计数点A、B、C、D依次间隔一个点(图中未画出),各计数点与O点距离如图所示,单位为mm,重力加速度为9.8m/s2,则:(计算结果保留三位有效数字)
(1)打点计时器打下B点时,重锤速度vB=________,重锤动能EkB=________.
(2)从开始下落算起,打点计时器记录B点时,重锤势能减少量为________.
(3)由(1)(2)中数据可知,由重锤下落过程说明_______.误差原因可能是: _______.
(1)1.18m/s;0.690 J (2)0.692 J
(3)机械能守恒;摩擦阻力等
解析试题分析:(1)做匀变速直线运动的物体,在t时间内的平均速度等于时刻的瞬时速度,设相邻计数点之间时间间隔为:,则有:,重锤动能为:;(2)从开始下落到记录B点时,重锤减少的重力势能为:。
(3)重锤下落过程中,在忽略摩擦力做功情况下,机械能守恒;动能变化小于重力势能变化,时由于摩擦力做功。
考点:本题考查机械能守恒定律的验证。
(13分)如图所示为”探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图.图中A为小车,B为装有砝码的小盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电火花打点计时器相连,计时器接50Hz交流电.小车的质量为,小盘(及砝码)的质量为.
(1)下列说法正确的是_______。
A.为平衡小车与水平木板之间摩擦力,应将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂小盘(及砝码)的情况下使小车恰好做匀速运动 |
B.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力 |
C.本实验应远大于 |
D.在用图像探究加速度与质量关系时,应作图像 |
(3)某同学在平衡摩擦力后,保持小车质量不变的情况下,通过多次改变砝码重力,作出小车加速度与砝码重力的图象如图所示,若牛顿第二定律成立,重力加速度,则小车的质量为__________kg.小盘的质量为__________kg.(结果保留两位有效数字)
(4)如果砝码的重力越来越大时,小车的加速度不能无限制地增加,会趋近于某一极限值,此极限值为_________________。
在做“研究匀变速直线运动的规律”的实验中,要用到打点计时器:
(1)打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是________(填“直流电源”或“交流电源”),它们是每隔_______s打一个点。
(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是( )
A.先接通电源,后让纸带运动 |
B.先让纸带运动,再接通电源 |
C.让纸带运动的同时接通电源 |
D.先让纸带运动或先接通电源都可以 |