热门试卷

用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种．重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：

A．按照图示的装置安装器件；

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．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；

E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；

F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．

指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤，将其选项对应的字母填在下面的空行内．

答：______．

（2）实验中得到一条纸带，如图所示．根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为S0，点A、C间的距离为s1，点C、E间的距离为s2，使用交流电的频率为f，设重锤质量为m，则打点计时器打C点时重锤的动能为______，打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能的减少量为______．利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值．则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a=______．

（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是______（填“大于”或“小于”）重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用，可以通过该实验装置测定该阻力的大小，试用（2）中已知物理量和纸带上的测量数据表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小为F=______．

用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点痕进行测量，即验证机械能守恒定律。

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：

A．按照图示的装置安装器件；

B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；

C．用天平测出重锤的质量；

D．释放悬挂纸带的夹子，立即接通电源开关打出一条纸带；

E．测量纸带上某些点间的距离；

F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。

其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是_____________。（将其选项对应的字母填在横线处）

（2）在一次实验中，质量的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻计数点时间间隔为0.02s），单位cm。那么：

①纸带的_____________（选填“左”或“右”）端与重物相连；

②从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是ΔEp=_____________J，此过程中物体动能的增加量ΔEk=_____________J（g取9.8m/s2）；

在“验证机械能守恒定律”的实验中，纸带起始部分打的点不清楚。这位同学只得用点迹比较清晰部分的纸带进行测量。图中的O、A两点即为该同学选取的测量点。已知打点计时器工作的周期为T，重锤的质量为m，当地的重力加速度为g。请结合上面的已知量和图中的h、x1、x2回答下面的问题。

（1）打点计时打下O点时，重锤下落的速度大小为_____________。

（2）如果在实验误差允许的范围内，满足关系式_____________，即验证了重锤下落过程中机械能是守恒的。

（3）下面操作中不必要或操作不恰当的是_____________。

A．为了减小误差选择质量较大重锤

B．用天平测量出重锤的质量

C．根据测量结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能

D．释放悬挂纸带的夹子，同时打开打点计时开关

（1）用自由落体法验证机械能守恒定律，下面哪些测量工具是必需的？

[     ]

A．天平

B．弹簧秤

C．刻度尺

D．秒表

（2）如图是实验中得到的一条纸带。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg，纸带上第0、1两点间距离接近2mm，A、B、C、D是连续打出的四个点，它们到O点的距离如图所示，则由图中数据可知，重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于____________J，打下C点时速度的大小等于________________m/s，动能的增加量等于____________ J（以上各空均取三位有效数字）。动能增量小于重力势能的减少量的原因主要是 ____________________________________________________________________。