题目内容

【题目】图甲为验证机械能守恒定律的装置图,实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg.若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三个计时点ABC到第一个点的距离如图乙所示,那么:

1)纸带的______端与重物相连;

2)打点计时器打下点B时,物体的速度______(保留两位有效数字

3)从起点O到计数点B的过程中重力势能减少量______J,此过程中物体动能的增加量______J;g=9.8m/s2,以上两空均保留两位有效数字

4)通过计算,______”“,这是因为______

5)实验的结论是______

【答案】 下落过程中存在阻力做功 在实验误差范围内,,机械能守恒

【解析】

第一空.物体做加速运动,由纸带可知,纸带上所打点之间的距离越来越大,这说明物体与纸带的左端相连.

第二空.利用匀变速直线运动的推论

第三空.重物由O点运动到B点时,重物的重力势能的减少量

Ep=mgh=1.0×9.8×0.0501 J=0.49J

第四空. 物体动能的增加量EkB=mvB2=0.48J

第五空.由上数据可知,EpEk,原因是下落时存在阻力做功;

第六空.在实验误差范围内,EP=Ek,机械能守恒.

练习册系列答案
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【题目】物理小组在一次探究活动中“探究恒力做功与动能变化量的关系”时,设计实验装置如图。实验器材:

打点计时器、纸带、小车、沙桶、刻度尺、一端带有定滑轮的长木板、学生电源、细沙、细线、天平等。

实验步骤:

(1)将打点计时器固定在长木板上,把纸带的一端穿过打点计时器的限位孔。

(2)将细线一端与小车相连跨过定滑轮,让细线自由下垂。

(3)将长木板左端适当垫高,平衡小车摩擦力。

(4)在细线右端挂上沙桶,并在沙桶中放入适当细沙。由静止释放小车。

(5)从复几次,选择合适的纸带,记录数据。

数据记录:

该同学某次实验时称得小车的质量、沙桶及沙的质量同时选取了一条比较理想的纸带如图,O点为打点计时器打下的第一个点,每5个点选一个计数点分别为ABCDEFG,利用刻度尺测量了各计数点到O点的长度,并填入下表。

计数点

A

B

C

D

E

F

G

距离s/cm

1.13

2.01

3.13

4.49

6.14

8.02

10.12

速度v/m/s

0.100

0.124

0.175

0.199

(1)在实验步骤3中,如何判断小车所受摩擦力是否平衡:______

(2)在实验步骤4中,为了让细线拉力近视为小车所受合外力,则小车的质量M与沙桶及沙的质量m关系必须满足:m ________ M(填“远大于”、“远小于”)。

(3)请计算出计数点D的速度 _____(保留三位小数),完善表格;

(4)为了能够更加合理地探究恒力做功与动能变化量的关系,请利用表格数据在如图中以小车运动距离s为横轴,选择____为纵轴并描出一条通过原点的直线。

(5)如果该直线的斜率等于:_____(保留两位小数)则就说明小车所受合外力做功等于小车动能变化量。

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