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题型:填空题
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填空题

在“验证机械能守恒定律”的实验中,在实验数据处理中,要从几条打上点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近______ mm,并且点迹清晰的纸带进行测量.用质量 1.00kg的重锤自由下落,若选出纸带如图所示,相邻记数点之间的时间间隔为0.02s,长度单位是cm,g取9.8m/s2.则从点O到打下记数点B的过程中,动能的增加量______ J,机械能损失了______ J(保留3位有效数字).

正确答案

打点计时器的打点频率为50 Hz,打点周期为0.02 s,重物开始下落后,根据自由落体运动规律有:

h=gt2≈2mm

根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,有:

vB==0.9725m/s

△Ek=m≈0.473J

从O到B重力势能的减小量为mgh=0.477J

因此机械能的损失为:△E=mgh-△Ek=0.003J

故答案为:2,0.473,0.003.

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题型:填空题
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填空题

某同学采用重物自由下落的方法“验证机械能守恒定律”.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.

(1)下面是他实验时的操作步骤:

A.按照图1所示的装置安装器件;

B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;

C.用天平测量出重锤的质量;

D.先释放纸带,然后再接通电源;

E.测量打出的纸带上某些点之间的距离;

F.计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能;

G.改换纸带,重做几次.

其中没有必要或操作不恰当的步骤是______;

(2)若按实验要求正确地选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图2所示,那么:

①纸带的______(左、右)端与重物相连

②从打下计数点A到打下计数点C的过程中重力势能的减少量△Ep=______(保留两位有效数字);

③猜测:动能的增加量△Ek最有可能______势能的减少量△Ep(填“>、=、<).

(3)重锤在下落的过程中,如果所受阻力均忽略不计,h代表下落的距离,Ek代表动能,EP代表势能,

E代表机械能,以水平桌面为参考面,下列图象不正确的是______.

正确答案

(1)B、应将打点计时器接到电源的交流输出端上,故B操作不恰当;

C、因为我们是比较mgh、mv2的大小关系,故m可约去比较,所以不需要用天平测量出重锤的质量;

D、开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后再释放重锤,让它带着纸带一同落下,如果先放开纸带让重锤下落,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差.故D操作不恰当.

故没有必要或操作不恰当的步骤是:BCD.

(2)①重物下落时做匀加速运动,故纸带上的点应越来越远,故应该是左端连接重物;

②根据功能关系可知,从打下计数点A到打下计数点C的过程中,重锤的重力势能的减少量为:

△EP=mg△h=1.0×9.80×(0.0702-0.0313)J=0.38J

③因为实验中有阻力作用,所以减小的重力势能大于增加的动能.

(3)A、由动能定理:EP=mgh,则EK=E-mgh,故动能Ek与h的图象为倾斜的直线,故A错误;

B、EP=E-mv2,所以势能EP与速度v的图象为开口向下的抛物线,故B正确;

C、由机械能守恒定律:EP=E-EK,故势能EP与动能Ek的图象为倾斜的直线,故C错误;

D、重锤在下落的过程中,如果所受阻力均忽略不计,机械能守恒,即E不随h改变,故E与h的关系图象应该是平行于h轴的直线,故D错误.

故选:B.

故答案为:(1)BCD;(2)①左;②0.38;③<;(3)B.

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填空题

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赫.查得当地的重力加速度g=9.80米/秒2.测得所用的重物的质量为1.00千克.实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作0,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点.经测量知道A、B、C、D各点到0点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm.根据以上数据,可知:打C点时重物的速度为______m/s;重物由0点运动到C点,重力势能的减少量等于______焦,动能的增加量等于______焦(取3位有效数字).

正确答案

利用匀变速直线运动的推论

vc====3.89m/s

根据重力势能的定义式得:

重力势能减小量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.7776J=7.62 J.

动能的增加量△EK=Ekc-0=mvC2=7.56 J

故答案为:3.89,7.62,7.56.

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填空题

在“验证机械能守恒定律”的实验中,电源的频率为50Hz,当地的重力加速度g=9.8m/s2。测得所用重物的质量为1.00kg,从打出的纸带中选用一条点迹清晰的纸带,量得三个连续点A,B,C到第一个点的距离分别为15.55cm,19.20cm和23.23cm,当打点计时器打在B点时,重物重力势能的减少量为____J,重物的动能为____J 。

正确答案

1. 88,1. 84

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填空题

如图1所示为用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置.

(1)关于这一实验,下列说法正确的是______

A.重锤的质量不必测量

B.打点计时器应接低压直流电

C.应先接通电源打点,后释放纸带

D.需使用秒表测出重物下落的时间

(2)选用实验中得出的一条纸带来验证机械能守恒定律.图2中O点为起始点,A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的原始点,F点是第n个点.设相邻点间的时间间隔为T,下列表达式可以用本实验中计算F点速度vF的是______

A.vF=g(nT)B.vF=C.vF=D.vF=

正确答案

(1)A、因为要验证mgh=mv2,两边的质量m可以消掉,所以可以不必测量重物质量,故A正确;

B:打点计时器应接交流电源,故B错误;

C、打点计时器运用时,都是先接通电源,待打点稳定后再释放纸带,故C正确;

D、可以用打点计时器计算时间,不需要秒表,故D错误;

故选:AC

(2)根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度得:

F点的瞬时速度:vF=,故C正确.

故选:C

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