- 验证机械能守恒定律
- 共364题
在利用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中
（1）备有如下器材：A．打点计时器；B．直流电源；C．交流电源；D．纸带；E．带夹子的重物；F．秒表；G．刻度尺；H．天平；I．导线；J．铁架台；K．游标卡尺；L．螺旋测微器.其中该实验不需要的器材是__ __ （填字母代号）
（2）在实验中，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，实验要求打点计时器在打第一个点时释放纸带.甲、乙、丙三个学生分别用同一装置各打出一条纸带，量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.38cm，0.19cm和0.18cm，可见其中肯定有一个学生在操作上有错误，错误操作的同学是__ ___.其错误的操作可能是___ .
正确答案
（1）B、F、H、K、L
（2）甲；先释放纸带再接通电源
在“验证机械能守恒定律”的实验中，某同学的纸带上最初两点相距2mm，他根据数据测得某点v=2.36m/s，距起点h=28.76cm．据此可得：
正确答案
由于阻力的存在，下落过程中阻力做功，物体的机械能减少，所以动能的增加不可能大于重力势能的减少，而该同学求得的动能的增加大于重力势能的减小量，所以错误；
由题意可知，该同学算得的速度偏大，导致动能偏大，而瞬时速度是用中点时刻的速度代替的，即v=
故答案为：动能的增加大于重力势能的减小量，小．
在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量为＝1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，为打点计时器打出的第一个点，点、、为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)．已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度为＝9.8m/s2.那么
(1)纸带的________端(选填“左”或“右”)与重物相连；
(2)根据下图上所得的数据，应取图中点和________点来验证机械能守恒定律；
(3)从点到所取点，重物重力势能减少量△p＝________J，动能增加量△k＝________J(结果取3位有效数字)．
正确答案
(1)左
(2)B
(3)1.88；1.84
如图甲是某同学验证《机械能守恒定律》的实验及打出的一条纸带的一部分：
（1）打出的纸带如图乙所示，实验时纸带的______端应和重物相连接．（选填“左”或“右”）
（2）在实验中，该同学发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能，造成这种现象的原因是______
A．选用的重锤质量过大B．选用的重锤质量过小
C．空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力
D．实验时操作不够细，实验数据测量不准确
（3）已知打点计时器的周期为0.02s，当地的重力加速度为g=9.8m/s2，图中数字为各点距起点O的距离，设重锤为m=0.1kg，当打点到B时，重锤的重力势能减少了0.191J，动能增加了0.190J，据此可以得出的结论是：______．
正确答案
（1）重锤拉着纸带做加速运动，相等时间内的位移越来越大，知实验时纸带的左端与重物相连接．
（2）在实验中，该同学发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能，原因是空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力做功消耗了一部分能量．故选：C．
（3）当打点到B时，重锤的重力势能减少了0.191J，动能增加了0.190J，据此可以得出的结论是在误差允许的范围内机械能守恒．
故答案为：（1）左（2）C，（3）在误差允许的范围内机械能守恒．
如图是在验证机械能守恒定律的实验中，接在50Hz交流电的打点计时器打出的纸带．重物做自由落体运动．图中所标出的数据是各点到O点的长度．（取g=9.8m/s2）则质量m=1kg的重物，下落距B点的对应位置（以打点计时器打出的第一个点O为参考点）的速度vB=______，动能EkB=______，重力势能减少mghOB=______．
正确答案
自由落体运动，平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故：
vB=
动能EkB=
重力势能减少mghOB=1×9.8×0.0490≈0.48J；
故答案为：0.98m/s，0.48J，0.48J．
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