题目
题型:不详难度:来源:
实验中用打点计时器打出的纸带如图所示,其中,A为打下的第1个点,C、D、E、F为距A较远的连续选取的四个点(其他点未标出).用刻度尺量出C、D、E、F到A的距离分别为s1=20.06cm,s2=24.20cm,s3=28.66cm,s4=33.60cm重锤的质量为m=1.00kg;电源的频率为f=50Hz;实验地点的重力加速度为g=9.80m/s2.为了验证打下A点到打下D点过程中重锤的机械能守恒.则应计算出:(结果保留三位小数)
(1)打下D点时重锤的速度VD=______ m/s;
(2)重锤重力势能的减少量△Ep=______ J;
(3)重锤动能的增加量△Ek=______ J.
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D点的过程中,得到的结论是______.
答案
vD=
sCE |
2T |
故答案为:2.15m/s.
(2)从起点O到打下点D的过程中,重力势能的减少量△EP=mgh=2.37J
故答案为:2.37.
(3)重锤动能的增加量为:
△EK=
1 |
2 |
v | 2D |
根据重力势能的减小量和动能的增加量可知,在误差允许范围内,重锤的机械能守恒.
故答案为:2.31,在误差允许范围内,重锤的机械能守恒.
核心考点
试题【在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中:实验中用打点计时器打出的纸带如图所示,其中,A为打下的第1个点,C、D、E、F为距A较远的连续选取的四个点(其他点未标】;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
(1)在固定打点计时器时,应将其平面处于______ 平面内.
(2)手持纸带保持竖直方向,使重物静止在靠近打点计时器的地方.接着要完成的是“A、放开纸带”和“B、接通电源”,这两个环节首先应该完成______(填字母).
(3)与重物相连接的是图乙中纸带的______端(选填“左”或“右”),打点计时器从打A点到打E点,重物运动的时间为______.
(4)打点计时器从打第一个点O点到打C点的过程中,重物的重力势能的减少量为△Ep=______计时器在打O点和C点的这段时间内,重物的动能增加量为△Ek=______.本实验误差的主要来源有______,______(试举出两条).
(1)其设计方案如下:让质量为m的立方体小铁块从开始端自由下落,开始端至光电门的高度差为h,则此过程中小铁块重力势能的减少量为______;测出小铁块通过光电门时的速度v,则此过程中小铁块动能增加量为______;比较这两个量之间的关系就可得出此过程中机械能是否守恒.(已知当地重力加速度大小为g)
(2)具体操作步骤如下:
A.用天平测定小铁块的质量m;
B.用游标卡尺测出立方体小铁块的边长d;
C.用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离h(h>>d);
D.电磁铁先通电(电源未画出),让小铁块吸在开始端;
E.断开电源,让小铁块自由下落;
F.计时装置记录小铁块经过光电门所用时间为t,计算出相应速度v;
G.改变光电门的位置,重复C、D、E、F等步骤,得到七组(hi,vi2)数据;
H.将七组数据在v2-h坐标系中找到对应的坐标点,拟合得到如图乙所示直线.
上述操作中有一步骤可以省略,你认为是______(填步骤前的字母);计算小铁块经过光电门的速度表达式v=______.
(3)若v2-h图线满足条件______,则可判断小铁块在下落过程中机械能守恒.
(1)实验中还需要测量的物理量是______(在以后的表达中统一用字母A表示该量).
(2)本实验中验证机械能守恒的表达式为:
1 |
2 |
d |
△t2 |
(3)若气垫导轨的左侧高,测得系统的动能增加量______钩码的重力势能减少量.(填“>”、“=”或“<”)
(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).
(2)该同学经实验测量得到一组数据,如下表所示: