题目内容
10.在利用如图甲所示的装置验证机械能守恒的实验中:(1)下列操作正确的是BD
A.打点计时器应接到直流电源上 B.打点计时器应竖直固定在铁架台上
C.先释放重物,后接通电源 D.释放重物前,重物应尽量靠近打点计时器
(2)如图乙为实验中所得的一条纸带,图中所标的为计数点,其中打O点时纸带速度为零.若要验证释放重物至打F点的过程中的机械能守恒,求该过程减少的重力势能,需测量O点与F点的距离;求该过程增加的动能,需测量E点与G点的距离.
分析 解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项;
根据重力势能公式,即可确定什么点与什么点间距,再根据平均速度等于中时刻的瞬时速度,从而得出增加的动能,进而可确定什么点与什么点间距.
解答 解:(1)A.电磁打点计时器应该接在6V交流电源上,故A错误.
B.打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上,以减小摩擦力的影响,故B正确.
C、开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止,先接通电源,再释放纸带,故C错误,
D、释放重物前,重物应尽量靠近打点计时器,从而使得纸带充分得以运用,故D正确.
故选:BD;
(2)若要验证释放重物至打F点的过程中的机械能守恒,该过程减少的重力势能,需要知道从O点到F点的高度,即O点到F点的距离;
而该过程增加的动能,因平均速度等于中时刻的瞬时速度,因此需要从E到G点的间距,即从E点到G点的距离;
故答案为:(1)BD;(2)O、F;E、G.
点评 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用.
练习册系列答案
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2.某校两个课外活动小组分别用以下两种方法来验证机械能守恒定律.请阅读下列两段材料,完成后面问题.

(1)第1小组:利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律.如图2所示,图中数据为实际距离,t0时刻刚好对应抛出点,该小组同学通过计算得到不同时刻的速度和速度的平方值如下表,当他们要计算重力势能的改变量时,发现需要先计算当地重力加速度,请你根据实验数据,按照下列要求计算出重力加速度(忽略空气阻力的影响).
①在所给的图1坐标纸上作出v2-h图象;
②分析说明,图象斜率的绝对值表示的物理意义是:重力加速度的二倍;
③由图象求得的重力加速度是9.61m/s2(结果保留三位有效数字).
(2)第2小组:DIS实验是利用现代信息技术进行的实验.“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置如图3所示,小组同学在实验中利用小铁块从很光洁的曲面上滑下,选择DIS以图象方式显示实验的结果,所显示的图象如图4所示.图象的横轴表示小铁块距d点(最低点)的高度h,纵轴表示小铁块的重力势能EP、动能Ek或机械能E.试回答下列问题:
①图4的图象中,表示小铁块的重力势能EP、动能Ek、机械能E随小球距d点的高度h变化关系的图线分别是乙、丙、甲(按顺序填写相应图线所对应的文字);
②根据图4所示的实验图象,可以得出的结论是:在误差允许的范围内,小球下落过程机械能守恒.
(1)第1小组:利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律.如图2所示,图中数据为实际距离,t0时刻刚好对应抛出点,该小组同学通过计算得到不同时刻的速度和速度的平方值如下表,当他们要计算重力势能的改变量时,发现需要先计算当地重力加速度,请你根据实验数据,按照下列要求计算出重力加速度(忽略空气阻力的影响).
| 时刻 | t1 | t2 | t3 | t4 | t5 |
| 速度v(m/s) | 4.52 | 4.04 | 3.56 | 3.08 | 2.60 |
| v2(m2/s2) | 20.43 | 16.32 | 12.67 | 9.49 | 6.76 |
②分析说明,图象斜率的绝对值表示的物理意义是:重力加速度的二倍;
③由图象求得的重力加速度是9.61m/s2(结果保留三位有效数字).
(2)第2小组:DIS实验是利用现代信息技术进行的实验.“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置如图3所示,小组同学在实验中利用小铁块从很光洁的曲面上滑下,选择DIS以图象方式显示实验的结果,所显示的图象如图4所示.图象的横轴表示小铁块距d点(最低点)的高度h,纵轴表示小铁块的重力势能EP、动能Ek或机械能E.试回答下列问题:
①图4的图象中,表示小铁块的重力势能EP、动能Ek、机械能E随小球距d点的高度h变化关系的图线分别是乙、丙、甲(按顺序填写相应图线所对应的文字);
②根据图4所示的实验图象,可以得出的结论是:在误差允许的范围内,小球下落过程机械能守恒.
20.下列关于质点的说法正确的是( )
| A. | 研究跳水运动员在空中的翻转动作时,运动员可看做质点 | |
| B. | 研究航天器绕地理运动的运行轨道时,航天器可看做质点 | |
| C. | 研究地球自转时,地球可看做质点 | |
| D. | 研究火车车轮的转动时,车轮可看做质点 |