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题目
题型:不详难度:来源:
如图图甲所示用包有白纸的质量为1Kg的圆柱棒替代纸带和重物,蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之匀速运动,当接通电源待电动机稳定转动后,烧断悬挂圆柱棒的细线,圆柱棒自由下落,毛笔可在圆柱棒的纸上画出记号,如图乙所示是按正确顺序画出的一条纸带,图中O是画出的第一个痕迹,A、B、C、D、E、F、G是依次画出的痕迹,设毛笔接触时不影响棒的运动,测得痕迹之间沿棒方向的距离依次为OA=20.0mm、AB=50.0mm、BC=74.0mm、CD=98.0mm、DE=122.0mm、EF=146.0mm已知电动机的铭牌上标有“1200r/min”字样,由此验证机械能守恒定律.
根据图中所示的数据,可知毛笔画下痕迹B、E两时刻间棒的动能变化量为______J,重力势能的变化量为______J,由此可得出的结论是______(g取9.8m/s2,结果保留三位有效数字)

魔方格
答案
根据在匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度,有:
vB=
AB+BC
2T
=1.24m/s
vE=
DE+EF
2T
=2.68m/s
动能的增量为:△Ek=
1
2
mvE2-
1
2
mvB2=2.82J
重力做功等于重力势能的减小量,所以有:△Ep=mgh=mg(BC+CD+DE)=2.88J
根据计算可知,动能的增加量和势能的减小量基本相等,故可得出在实验误差范围内物体下落机械能守恒的结论.
故答案为:2.82;2.88;在实验误差范围内物体下落机械能守恒
核心考点
试题【如图图甲所示用包有白纸的质量为1Kg的圆柱棒替代纸带和重物,蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之匀速运动,当接通电源待电动机稳定转动后,烧断悬挂圆柱棒的细线,圆柱】;主要考察你对机械能守恒定律等知识点的理解。[详细]
举一反三
在《验证机械能守恒定律》的实验中,电源频率是50Hz.某同学选择了一条理想纸带,各记数点到O点的距离已记录在各记数点下,如图7所示. O点是打的第一个点,相邻两计数点间都还有3个计时点未画出.下落物体的质量为1kg,请由纸带求出重物下落中由O到2的过程中,动能增加了______ J; 重力势能减少多少______ J;这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量______(填大于、等于、小于)动能的增加量,原因是______.计算中g取9.8m/s2
魔方格
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用落体法验证机械能守恒定律的实验中:
①运用公式
1
2
mv2=mgh
对实验条件的要求是在打第一个点时,重锤恰好由静止开始下落,为此,所选择的纸带第1、2点间的距离应接近______.
②某同学实验步骤如下:
A.用天平准确测出重锤的质量;
B.把打点计时器架在铁架台上,并接上直流电源;
C.将纸带一端固定在重锤上,另一端穿过打点计时器的限位孔,使重锤靠近打点计时器;
D.先释放重锤,后接通电源;
E.取下纸带,再重复几次;
F.选择纸带,测量纸带上某些点之间的距离;
G.根据测量的结果进行数据计算.
H.你认为他实验步骤中多余的步骤是______,错误的步骤是______(均填序号).
③在该实验中根据纸带算出相关各点的速度v,量出下落的距离h,以
v2
2
为纵轴,以h为横轴画出的图线应是图中的______就证明机械能是守恒的,图象的斜率代表的物理量是______.

魔方格
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做《验证机械能守恒定律》的实验中,纸带上打出的点如图所示,若重物的质量为m千克,图中点P为打点计时器打出的第一个点,则
(1)打点计时器打出B点时,重锤下落的速度vB=______m/s,
(2)从起点P到打下点B的过程中,重物的重力势能的减小量△EP=______J,重物的动能的增加量△EK=______J.
(3)根据纸带提供的数据,在误差允许的范围内,重锤从静止开始到打出B点的过程中,得到的结论是______. (打点计时器的打点周期为0.02s,g=9.8m/s2,小数点后面保留两位)魔方格
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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50Hz,查得当地的重力加速度g=9.80m/s2,测得所用重物的质量为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34.02cm、39.38cm、45.11cm、50.96cm.根据以上数据可以算出,重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于______J,动能的增加量等于______J(保留三位有效数字).

魔方格
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在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器的打点周期为T,当地重力加速度的值为g,测得所用重锤的质量为m.若按实验要求正确地操作并打出了如图所示的纸带,其中点迹O是重锤由静止释放时打点计时器打下的点,点迹A、B、C是重锤下落过程中打点计时器打下的三个连续的点.测得点迹A、B、C到点迹O的距离分别为x1、x2和x3.则打点计时器打B点时,重锤的速度大小为______;从打下O点到打下B点的过程中,重锤的重力势能减小量为______.魔方格
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