热门试卷

“用数字化实验设备研究机械能守恒定律”的装置如图甲所示，在某次实验中，选择图象方式显示实验结果，所显示的图象如图乙所示．图象的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能Ep动能Ek和机械能E．请回答下列问题：

（1）图乙中，表示小球的重力势能Ep随高度h变化关系的图线是______，表示动能Ek随高度h变化关系的图线是______，表示机械能E随高度h变化关系的图线是______．

（2）根据图乙所示图象，可以得出的结论是______．

在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用的交流电的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g＝9.80m/s2，测得所用的重物的质量为1.00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示。把第一个点记做O，另选连续的四个点A、B、C、D作为测量的点。经测量知道A、B、C、D四个点到O点的距离分别为62.99cm、70.14cm、77. 67cm、85.58cm。

（1）根据以上数据可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于_______J；动能的增加量为_____ ___J(取三位有效数字)。

（2）根据以上数据可以计算出重物下落的加速度为___________m/s2(取三位有效数字)，明显小于所查得当地的重力加速度，其主要原因是________________________________。

某同学利用光电门传感器设计了一个研究小球自由下落时机械能是否守恒的实验，实验装置如图1所示，图中A、B两位置分别固定了两个光电门传感器．

（1）如图2所示，实验时用20分度游标卡尺测得小球直径为d=______cm；

（2）小球通过A的挡光时间为t1，通过B的挡光时间为t2．

（3）用刻度尺测出光电门A、B间的距离h，已知当地的重力加速度为g，只需比较______是否相等，就可以证明在自由落体过程中小球的机械能是守恒的（用题目中涉及的物理量符号表示）．

（4）为减小实验误差，可采取的方法是______．

A．增大两挡光片宽度dB．减小两挡光片宽度d

C．增大两挡光片间距hD．减小两挡光片间距h．

“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的甲或乙方案来进行．甲方案为用自由落体实验验证机械能守恒定律，乙方案为用斜面小车实验验证机械能守恒定律．

（1）比较这两种方案，______（填“甲”或“乙”）方案好一些，理由是：______．

（2）图丙所示是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距离如图所示，已知每两个计数点之间的时间间隔T=0.1s．物体运动的加速度a=______；该纸带是采用______（填“甲”或“乙”）实验方案得到的．简要写出判断依据：______．

某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地重力加速度为g=9.80m/s2．实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图（b）所示．纸带上的第一个点记为O，另选连续的三个点A、B、C进行测量，图中给出了这三个点到O点的距离hA、hB和hC的值．回答下列问题（计算结果保留3位有效数字）

（1）打点计时器打B点时，重物速度的大小vB=______m/s；

（2）通过分析该同学测量的实验数据，他的实验结果是否验证了机械能守恒定律？简要说明分析的依据．

一位同学“用自由落体运动验证机械能守恒定律”

（1）现有下列器材可供选择：铁架台、电磁打点计时器及复写纸、纸带若干、220V交流电源，4-6V低压交流电源、天平、秒表、导线、电键．其中不必要的3个器材是：______；缺少的2个器材是______．

（2）根据纸带算出相关各点的速度v量出下落的距离h，以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是图乙中的______，就证明机械能是守恒的．

在“验证机械能守恒定律”的实验中：

（1）实验中___________（填需要或不需要）用天平测量重物的质量m。开始打点计时的时候，接通电源和松开纸带的顺序应该是，先_______________。

（2）供选择的重物有以下四个，应选择________．

A．质量为100 g的木球

B．质量为10 g的砝码

C．质量为200 g的钩码

D．质量为10 g的塑料球

（3）使用质量为m的重物和打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，在选定的纸带上依次取计数点如图所示，纸带上所打的点记录了物体在不同时刻的位置，那么纸带的__________端（填左或右）与重物相连．设相邻计数点的时间间隔为T，且O为打下的第一个点。当打点计时器打点“3”时，物体的动能表达式为______________。

利用如图（a）所示的装置做验证机械能守恒定律的实验，按正确的实验操作得到几条打上点迹的纸带，通常要求从其中挑选头两点（即 0、1两点）间距离接近2 mm的纸带进行测量．但一位同学却未按此要求，选取了一条操作正确、点迹清楚，但头两点（0与1点）间的距离明显小于2 mm的纸带进行标点（标出O、1、2、3、…各实际点迹）、测量（测出各点与O点的高度差h1、h2、h3、…），见图（b），那么能否用它正确计算比较点n位置处的动能与重力势能减少量的对应关系（n=2、3、4、…），即能否验证 mghn？_________，理由是__________，列出点n处瞬时速度的计算式（应用从纸带上读取的数据）vn=__________。

在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在6V、50Hz的交流电源上，自由下落的重锤质量为1kg，打下一条理想的纸带如图所示，取g=9.8m/s2，O为始起点，则：

（1）打点计时器打B点时，重锤下落的速度VB=______m/s，

（2）从始起点O到打B点的过程中，重锤的重力势能减少量

△Ep=______J，动能的增加量△Ek=______J（保留两位有效数字）．△Ep＞△Ek的原因是______．