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题目
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“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.
(1)比较这两种方案,______(选填“甲”或“乙”)方案好些,理由是______.

魔方格

魔方格

(2)如图丙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中所示,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______(选填“甲”或“乙”)实验方案得到的,简要写出判断依据______.
(3)如图丁所示是采用甲方案时得到的一条纸带,在计算图中N点速度时,几位同学分别用下列不同的方法进行,其中正确的是______
A.vN=gnT    B.vN=
xn+xn+1
2T
  C.vN=
dn+1+dn-1
2T
  D.vN=g(n-1)T.
答案
(1)机械能守恒定律的条件是只有重力做功,甲方案中摩擦阻力小,误差小,且操作方便,故可采用图甲方案.
(2)考虑将纸带计数点B到F等效分成两段BD和DF,根据△x=a
t
可得a=
(s 3
+s 4
)-
(s 1
+s 2
)
(2T
)
,代入数据可得a=4.83m/
s
,该纸带是采用乙方案得到的,因为物体的加速度比重力加速度小的多.
(3)应根据
v 
t
2
=
x
t
来求N点的瞬时速度,所以
v N
=
x n
+x n+1
2T
,所以B正确.
故答案为(1)甲,该方案摩擦阻力小,误差小,操作方便.
        (2)4.83m/s
 
,物体的加速度比重力加速度小得多.
        (3)B
核心考点
试题【“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.(1)比较这两种方案,______(选填“甲”或“乙”)方案好些,理由是______.(2)如图】;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
某实验小组利用气垫道轨和光电门设计了一个利用动力学方法测量物体质量并验证机械能守恒定律的实验方案.
按如图所示安装好实验设施,气垫道轨道水平放置,在其左、右适当位置各固定一个光电传感器,传感器和显示终端计算机相连,滑块通过一轻质细线沿水平方向绕过一光滑的定滑轮,细线另一端挂一个待测量质的物体P,滑块上有一个挡光条,其宽度为d,若光线被挡光条挡住,光电传感器会输出一个高电压,高电压的宽度表示挡光的时间△t,已知当地重力加速度为g.
(1)将滑块放在气垫道轨上,并控制使之静止.接通电源,使气垫道轨工作,放开滑块,计算机显示屏上得到如图乙所示的电压-时间图象.已知滑块连同挡光条的总质量为M,现要测量被吊着物体P的质量,除了要知道挡光条的宽度d、两次挡光时间△t1和△t2,滑块的质量M、还需要测量的物理量是:______(用文字说明物理意义);
(2)若用m表示物体P的质量,要验证系统M和m的机械能守恒,其验证表达式为:______.

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在利用自由落体验证机械能守恒定律的实验中,得到了一条纸带,O为起始点(速度为0),A、B、C是连续的三个点,测得OA、OB、OC分别为3.15cm、5.00cm、7.05cm,设重物的质量为m kg,重力加速度为9.8m/s2,从开始下落到打下B点的过程中,重物减少的重力势能为______J(结果取两位有效数字),重物增加的动能为______J.
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在“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器打点的频率为50Hz,待打点计时器稳定打点后,释放重物,使它带动纸带下落,打点计时器在纸带上打出一系列点迹,如图所示,其中O点为第一个点,A.B.C.D为4个连续的点,量出它们到O点的距离分别是62.99cm,70.18cm,77.76cm,85.73cm.已知重物质量m=1.00kg,重力加速度g=9.80m/s2.(下面都要求三位有效数字)从O点运动到C点的过程中,重力势能的减少量是______J,动能的增加量是______J.可以得出实验结论______

魔方格
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某同学利用如图(1)所示的实验装置验证机械能守恒定律.倾角θ=37°的轨道末端有一段很短的光滑小圆弧,可使钢球从离地H的高度处水平飞出.将钢球从轨道的不同高度h静止释放,测出相应的钢球落点距轨道末端的水平距离s:

魔方格

(1)若轨道完全光滑,s2与h的理论关系应满足s2=______(用H、h表示),该同学根据理论值在图(2)中做出了s2-h关系图象.
(2)该同学经实验测量得到一组数据,如下表所示:请在图(2)的坐标纸上做出实验所得的s2-h关系图.
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h(10-1m)2.003.004.005.00.6.00
s2(10-1m22.603.905.206.507.80
在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1.0kg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,O为第一个点,A、B、C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g=9.80m/s2,(结果取3位有效数字).那么:
(1)纸带的______端(选填“左”或“右’)与重物相连;
(2)根据图上所得的数据,应取图中O点和______点来验证机械能守恒定律;
(3)从O点到所取点,重物重力势能减少量△Ep=______J,动能增加量△Ek=______J;
(4)实验的结论是______.魔方格