题目内容

在“验证机械能守恒定律”的实验中，某同学的纸带上最初两点相距2mm，他根据数据测得某点v=2.36m/s，距起点h=28.76cm．据此可得：
v2
2
=2.785m2/s2，gh=2.718m2/s2，从而说明：在误差范围内两者相等，验证了重锤自由下落过程机械能守恒定律．老师批阅：“此数据有误，验证失败！”其理由是______．若数据错误的原因是因为交流电的频率引起的，那么交流电实际频率偏______（填“大”或“小”）．
由于阻力的存在，下落过程中阻力做功，物体的机械能减少，所以动能的增加不可能大于重力势能的减少，而该同学求得的动能的增加大于重力势能的减小量，所以错误；
由题意可知，该同学算得的速度偏大，导致动能偏大，而瞬时速度是用中点时刻的速度代替的，即v=
x
2T
，v偏大，说明T值比实际周期小，即实际周期偏大，所以实际频率偏小．
故答案为：动能的增加大于重力势能的减小量，小．
练习册系列答案
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光滑的水平桌面离地面高度为2L，在桌边缘，一根长L的软绳，一半搁在水平桌面上，一半自然下垂于桌面下．放手后，绳子开始下落．试问，当绳子下端刚触地时，绳子的速度是______．
如图所示，一个半径R=0.80m的qE?
1
2
L-μmg?
1
2
L=
1
2
m
v21
光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，其下端切线是水平的，轨道下端距地面高度h=l.25m．在圆弧轨道的最下端放置一个质量mB=0.30kg的小物块B（可视为质点）．另一质量mA=O.10kg的小物块A（也视为质点）由圆弧轨道顶端从静止开始释放，运动到轨道最低点时，和物块B发生碰撞，碰后物块B水平飞出，其落到水平地面时的水平位移s=0.80m．忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）物块A滑到圆弧轨道下端时的速度大小；
（2）物块B离开圆弧轨道最低点时的速度大小；
（3）物块A与物块B碰撞过程中，A、B所组成的系统损失的机械能．
如图，在半径为r的轴上悬挂一个质量为M的水桶p，轴上分布着6根手柄，柄端有6个质量为m的金属小球．球离轴心的距离为l，轮轴、绳及手柄的质量以及摩擦均不计．开始时水桶p在离地面某高度处，释放后水桶p带动整个装置转动，当转动n周后，水桶恰好到达地面并停在地面不跳起，而绳继续释放．当绳释放完后，由于惯性，继续转动着的轮轴再次把绳绕在筒上，从而又把重物从地面提升起来．
求：（1）转动n周后水桶p的速率v；
（2）重物提升起的最大高度h．
（1）图（a）为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图，现有的器材为：铁架台、电磁打点计时器、纸带、复写纸、直尺、带铁夹的重物．为完成本实验，除了所给的器材，还需要4～6V______电源（填直流或交流）
（2）在实验中，已知电磁打点计时器工作周期T=0.02S，自由下落的重物质量m=2kg，如图（b）所示为某同学实验后选出的一条理想的纸带，O点是打出的第一个点，A、B、C是在纸带上取出的三个计数点，AB、BC间各有一个点未画出．经测得A、B、C三点到O点的距离分别为：S1=12.9cm，S2=20.5cm，S3=28.9cm，g=10m/s2，完成以下问题：（计算结果均保留两位有效数字）
①纸带的______端与重锤连接（填左或右）．
②打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=______m/s．
③从起点O到打下计数点B的过程中，重力势能的减少量△EP=______J，此过程中物体动能的增量△EK=______J．
在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量为m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为打点计时器打出的第一个点，点A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）．已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度为g=9.8m/s2．那么
（1）纸带的______端（选填“左”或“右”）与重物相连；
（2）根据下图上所得的数据，应取图中O点和______点来验证机械能守恒定律；
（3）从O点到所取点，重物重力势能减少量△Ep=______J，动能增加量△Ek=______J（结果取3位有效数字）．
如图1所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力加速度．
（1）所需器材有：电火花打点计时器、纸带、墨粉纸盘、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需______（填字母代号）中的器材．
A．直流电源B．天平及砝码C．交流电源D．毫米刻度尺
（2）下列实验操作步骤正确的是______
A．实验所用的重物可用实心泡沫球
B．应调整打点计时器，使其两限位孔连线在竖直方向
C．实验时应先使重物靠近打点计时器再释放，释放后再接通电源
（3）实验中得到的一条纸带如图2所示，从比较清晰的点起，每2个打印点取一个点作为计数点，分别标明0，1，2，3，4．测得x1=30.0mm，x2=45.4mm，x3=60.8mm，x4=76.2mm，则物体在打下点2时的速度大小为______m/s．物体的加速度大小为______m/s2．该实验中测得的重力加速度偏小，其主要原因是______．
某同学利用自由落体运动进行验证机械能守恒定律的实验，正确完成实验操作后，得到一条点迹清晰的纸带，如图所示．在实验数据处理中，某同学选取纸带上打出的连续三个点A、B、C，分别测出三个点距起始点O的距离如图所示，已知打点计时器每隔0.02s打一个点，g取9.8m/s2．
（1）若重物和夹子的总质量为1kg，那么在由O到B的过程中，动能增加量为______J，重力势能减少量为______J．（结果均保留2位有效数字）
（2）该同学在分析该实验误差时认为阻力的存在使得重物下落的加速度不再是重力加速度，于是他利用纸带求出重物下落的加速度为______m/s2．
在“验证机械能守恒定律”的实验中，将夹有纸带的重物由静止释放，所打纸带如图所示，相邻点迹间的时间间隔为0.02s（图中数据单位是cm）．
（1）纸带的______（填“左”或“右”）端与重物相连；
（2）打点计时器打B点时，重物下落的速度vB为______m/s．

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