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机械能守恒实验. 1 .利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中,下面叙述正确的是 ( ) A .应该用天平称出物体的质量 B .应该选用点迹清晰,特别是第一点没有拉成长条的纸带 C .操作时应在接通电源的同时放开纸带 D .打点计时器应接在电压为 4 ~ 6 V 的直流电源上 【 答案 】 B. 2 .某位同学做 “ 验证机械能守恒定律 ” 的实验,下列操作步骤中错误的是 ( ) A .把打点计时器固定在铁架台上,用导线连接到低压交流电源 B .将连有重锤的纸带穿过限位孔,将纸带和重锤提升到一定高度 C .先释放纸带,再接通电源
E N D
1.利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中,下面叙述正确的是 ()1.利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中,下面叙述正确的是 () • A.应该用天平称出物体的质量 • B.应该选用点迹清晰,特别是第一点没有拉成长条的纸带 • C.操作时应在接通电源的同时放开纸带 • D.打点计时器应接在电压为4~6 V的直流电源上 • 【答案】B
2.某位同学做“验证机械能守恒定律”的实验,下列操作步骤中错误的是 ()2.某位同学做“验证机械能守恒定律”的实验,下列操作步骤中错误的是 () • A.把打点计时器固定在铁架台上,用导线连接到低压交流电源 • B.将连有重锤的纸带穿过限位孔,将纸带和重锤提升到一定高度 • C.先释放纸带,再接通电源 • D.更换纸带,重复实验,根据记录处理数据 • 【解析】使用打点计时器的实验均需先通电且打点稳定时才能松纸带. • 【答案】C
3.在“验证机械能守恒定律”的实验中 • (1)从下列器材中选出实验所必须的,其编号为________. • A.打点计时器(包括纸带)B.重物 • C.天平 D.毫米刻度尺 • E.秒表 F.运动小车 • (2)打点计时器的安装放置要求为________;开始打点计时的时候,应先________,然后____________.
(3)实验中产生系统误差的原因主要是________,使重物获得的动能往往___________.为减小误差,悬挂在纸带下的重物应选择____________.(3)实验中产生系统误差的原因主要是________,使重物获得的动能往往___________.为减小误差,悬挂在纸带下的重物应选择____________. • (4)如果以 为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的 -h图线是__________,该线的斜率等于__________________.
【解析】(1)选出的器材有:打点计时器(包括纸带),重物,毫米刻度尺,编号分别为:A、B、D.注意因mgh= mv2,而m可约去,不需要用天平. • (2)打点计时器安装时,底板要竖直,这样才能使重物在自由落下时受到的阻力较小,开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后再放下重物,让它带着纸带一同落下. • (3)产生系统误差的主要原因是纸带通过打点计时器时的摩擦阻力,使得重物获得的动能小于它所减少的重力势能.为减小误差,重物的质量应选大一些的.
(4)描绘出来的 -h图线是一条通过坐标原点的倾斜直线,它的斜率即为重力加速度. • 【答案】(1)ABD(2)底板要竖直 接通电源 释放重物 (3)纸带所受的摩擦力 小于重力势能的减小量 质量大的 (4)通过坐标原点的倾斜直线 重力加速度
单位:cm EFG 低压交流电源、刻度尺、重物 • 4、一位同学“用自由落体运动验证机械能守恒定律”单位:cm • 1)现有下列器材可供选择:A.铁架台、B.电磁式打点计时器、C.复写纸、D.纸带、E.低压直流电源、F.天平、G.秒表、H.导线、I.开关。其中不必要的器材是(填相应的序号),缺少的器材是。 • 2)在《验证机械能守恒定律》的实验中,打点计时器所接交流电频率为50Hz,当地重力加速度g=9.8m/s2。实验选用重锤质量为0.1kg,从所打纸带中选择一条合适的纸带,纸带上连续的点A、B、C、D至第1个点O的距离如图所示,则重锤从O运动到C,重力势能减少J,重锤经过C时的速度为____m/s。其动能增加J(保留两位有效数字)。 • 3)实验结论:。 0.55 3.3 0.54 在误差允许范围内,自由落体过程中物体机械能守恒
O B C D E A • 5、在验证机械能守恒定律实验中打出的一条纸带,如图所示,A、B、C、D、E为打点计时器连续打出的五个点,O为起始点,假设各点到O点的距离分别为x1、x2、x3、x4和x5(单位:m),打点计时器每间隔T(s)时间打一个点,重锤的质量为m(kg),且当地的重力加速度g.则: • (1) 当打点计时器打下D点时物体的重力势能减少△Ep=J,动能的增量为△Ek=J,若实验过程操作无误,则△Ep△Ek(填“等于”、“略大于”或“略小于”). • (2) 此实验的的主要误差来源于. mgx4 m(x5-x3)2/8T2 略大于 实验中存在打点计时器与纸带的摩擦以及空气对重锤的阻力
(3) 在此实验中,现提供以下器材:打点计时器、交流低压电源、导线若干、秒表、纸带、带夹子的重物、天平、铁架台,其中一定用不到的器材是 ,还缺少的是. • (4) 若以重锤下落的高度和当地重力加速度的乘积gh为横坐标,以v2/2为纵坐标,根据纸带上的一系列点算出相关各点的速度v,量出对应下落距离h,则在图9的各图象中能正确反映重锤下落过程的是 ( ). 秒表 刻度尺 C
6、利用重锤下落验证机械能守恒定律。 • ①为进行“验证机械能守恒定律”的实验,有下列器材可供选择:铁架台(也可利用桌边), • 打点计时器以及复写纸、纸带,低压直流电源,天平,秒表,毫米刻度尺,导线,电键.其中不必要的器材;缺少的器材是. • ②在验证机械能守恒定律的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,查得当地重力加速度g=9.80 m/s2,测出所用重物的质量m=1.00 kg,实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm,根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量为_____J,动能的增加量为______J(取3位有效数字) 低压直流电源,秒表 交流电源,重锤 7.62 7.56
阻力对重锤和纸带的影响 • ③实验中产生系统误差的原因主要是。为了减小误差,悬挂在纸带下的重物的质量应选择_______. • ④如果以v2/2为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的v2/2—h图线, • 该线的斜率等于_______. 质量较大的 过原点的斜直线 重力加速度g
O A B C 9 .51 12.42 15.7 OC(或15.7) • 7、在用落体法验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如右。其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm)。 • (1)这三个数据中不符合有效数字读数要求的是_____ ,应记作_______cm。 • (2)该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,已知当地的重力加速度g=9.80m/s2,他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的即时速度,则该段重锤重力势能的减少量为______,而动能的增加量为_______,(均保留3位有效数字,重锤质量用m表示)。这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量______动能的增加量,原因______。 15.70 1.20m 1.22m 大于 因为有摩擦生热,减少的重力势能一部分转化为内能