“验证机械能守恒定律”的实验如图采用重物自由下落的方法:
(1)下列说法正确的有      A、打点计时器的两限位孔必须在同一竖直直线上B、实验前,手提住纸带上端,纸带必须保持竖直C、实验时,先放手松开纸带再接通打点计时器电源D、数据处理时,应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置(2)实验中,已知打点计时器所用电源的频率为f,当地的重力加速度为g,设所用重物的质量为m,实验中得到一点迹清晰的纸带如图,把第一点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量得到A、B、C、D到O点的距离分别为S 、S 、S 、S ,根据以上的数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减小量等于          ,动能的增加量等于              。
(3)实验中,发现重物减少的势能总是大于重物增加的动能,造成这种现象的主要原因是                              。为减少这一误差,实验所用的重物应选用  (填“50g的钩码”或“500g的重锤”)。
答案
(1)  AB (2) mg S  (3) 重物下落过程受空气阻力以及纸带与限位孔之间的摩擦力的影响    500g的重锤
解析试题分析:(1)图中两限位孔必须在同一竖直线上,以减小限位孔对纸带的摩擦力,故A正确;实
验前,手提住纸带上端,纸带应处于竖直方向,因为自由落体运动是竖直方向上的运动,故B正确;实验过程非常短暂,为了得到更多的数据,应先接通打点计时器电源再放手松开纸带,故C错误;数据处理时,应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置,这样可以减小误差,故D错误。
(2)重物由O点运动到C点,重力势能的减小量为,C点的速度为,故动能增加量为
(3)在该实验中,由于摩擦力、空气阻力等阻力的存在,重锤减小的重力势能总是稍稍大于重锤动能的增加量;质量越大,受到的阻力越小,故选500g的考点:“验证机械能守恒定律”的实验
在“验证机械能守恒定律”的一次实验中,质量m=1kg的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点(下图纸带上的所有点均为计时点,相邻计时点时间间隔为0.02s),那么:
A B C D    C ,
(1)实验中下列物理量中需要直接测量的量有________,通过计算可得到的量有________(填字母序号).(2)纸带的________(填“P”或“C”,用字母表示)端与重物相连;(3)打点计时器打下计时点B时,物体的速度v =________m/s(保留到小数点后两位);(4)从起点P到打下计时点B的过程中物体的重力势能减少量△E =________J,此过程中物体动能的增加量△E =________J; (g 取9.8m/s 保留到小数点后两位)(5)通过计算表明数值上ΔE _____ ΔE (填“大于”“小于”或“等于”),这是因为      ,实验的结论是:                    .答案
(1)CD;(2)P;(3)0.98;(4)0.49;0.48;(5)大于;重物受到的空气阻力及纸带与打点计时器的摩擦等原因使机械能减少;在误差范围内重锤的重力势能减少等于动能的增加,机械能守恒。
解析
试题分析:(1)由于实验是验证机械能守恒定律,即mgh=mv ,化简得gh=v ,故需要测量重锤下落的高度h及与下落高度相应的重锤的瞬时速度v,选CD;(2)由图可知,纸带与重物相连的端应该是点比较密集的部分,故是P端;(3)B 点的速度v =m/s=0.98m/s;(4)△E =mgh=1×9.8×5.01×0.01J=0.49J;△E =mv =×1×(0.98)J=0.48J;(5)可见△E >△E ,这是因为重物受到的空气阻力及纸带与打点计时器的摩擦等原因使机械能减少;在误差范围内重锤的重力势能减少等于动能的增加,机械能守恒。考点:验证机械能守恒定律。
某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05s 闪光一次,用毫米刻度尺测得相邻两个时刻小球上升的高度分别为s =26.3cm,s =23.68cm,s =21.16cm,s =18.66cm,s =16.04cm,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表所示(当地重力加速度g=9.80m/s ,小球质量m=0.10kg):
(1)上面测量高度的五个数据中不符合有效数字读数要求的是    段,应记作      cm;(2)由频闪照
片上的数据计算t 时刻小球的速度=__________m/s;(计算结果保留三位有效数字)
(3)从t 到t 时间内,重力势能增量=_________J,动能减少量=________J;(计算结果保留三位有效数字)
(4)在误差允许的范围内,若与近似相等,从而验证了机械能守恒定律。由上述计算所得_____(选填“>”、“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是                        。
答案
(1)s  26.30(2)5.00(3)0.622  0.648(4)<  上升过程中有空气阻力做负功 (或受到空气阻力)2022陕西下半年事业单位考试
解析
试题分析:(1)从题中可得测量工具是毫米刻度尺,所以在有效数值要求上错误了,应记做26.30cm
(2)做匀变速直线运动过程中中间时刻速度等于该过程中的平均速度,所以有:
(3)根据重力做功和重力势能的关系有:
B P k 2P k 22B P k B 22P k 1234522251
(4)。由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在,导致动能减小量没有全部转化为重力势能,
考点:验证机械能守恒定律
(9分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量m="1." 00㎏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
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出)。已知打点计时器每隔0.02 s打一次点,当地的重力加速度g="9." 80m/s。那么:
(1)纸带的    端(选填“左”或“右’)与重物相连;报名在线网
(2)从O点到B点,重物重力势能减少量=      J,动能增加量=        J;(结果取3位有效数字)
全国二级计算机考试答案
(1)左 (2)2.74  2.70
解析
试题分析:(1)重物下落时做匀加速运动,故纸带上的点之间的距离应越来越大,故应该是左端连接重物。
(2)减少的重力势能,
所以:增加的动能
考点:验证机械能守恒定律的实验
某实验小组利用图示装置验证机械能守恒定律。实验中先接通电磁打点计时器的低压交流电源,然后释放纸带。打出的纸带如图所示,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出。A点距起点O的距离为,点A、C间的距离为,点C、E 间的距离为。已知重物的质量为m,交流电的频率为,从释放纸带到打出点C:
(1)重物减少的重力势能=____________,增加的动能为=_______________。若算得的和值很接近,则说明:______________。
(2)一般来说,实验中测得的=____________(填“大于”、“等于”、“小于”),这是因为_____________________。
答案
(1) ;  ;在误差允许的范围内,重物下落过程中机械能守恒  (2)大于; 重物克服阻力做功解析
试题分析:(1)打出点C时的速度为,所以
(2)由于阻力的存在,所以重物减少的重力势能一般大于增加的动能。
考点:验证机械能守恒定律
在“验证机械能守恒定律”的一次实验中,质量m=1kg的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点(下图纸带上的所有点均为计时点,相邻计时点时间间隔为0.02s),那么:
(1)实验中下列物理量中需要直接测量的量有________,通过计算可得到的量有________(填字母序号).(2)纸带的________ (填“P”或“C”,用字母表示)端与重物相连;(3)打点计时器打下计时点B时,物体的速度v =________m/s(保留到小数点后两位);(4)从起点P到打下计时点B的过程中物体的重力势能减少量△E =________J,此过程中物体动能的增加量△E =________J; (g取9.8m/s 保留到小数点
后两位)(5)通过计算表明数值上ΔE _____ ΔE (填“大于”“小于”或“等于”),这是因为                                          ,实验的结论是:                                                .
答案
(1)CD(2)P(3)0.98(4)0.49 (5)0.48(5)大于  重物受到的空气阻力及纸带与打点计时器间的摩擦等原因使机械能减少 在误差范围内重锤的重力势能减少等于动能的增加,机械能守恒。
解析
试题分析:(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,直接测量的有:用刻度尺测量重锤下落的高度,重锤的质量可以测量也可以不测量。重力加速度与实验无关。通过计算得到的有与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度。(2)与重物相连的纸带一端应该先打出点,先打出点的速度较小,从纸带图上可以看出是P点。
(3)利用匀变速直线运动的推论
(4)重力势能减小量。
(5)由于存在摩擦阻力,所以有机械能损失,所以减少的重力势能大于增加的动能。在误差允许范围内,减少的重力势能等于增加的动能,即机械能守恒。考点:验证机械能守恒定律。
在“验证机械能守恒定律”实验中,能直接从纸带上测得的物理量是 (  )
答案
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试题分析:在“验证机械能守恒定律”的实验中,需要验证的方程是:,直接测量的是:用刻度尺测量重物体下落的高度,故A正确;重物下落至某高度时的速度,用平均速度公式计算得到,故B错误;重力加速度是当地的重力加速度,查表得到,故C错误;重物下落过程中减少的重力势能,用公式计算得到,故D错误。
考点:“验证机械能守恒定律”实验
“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,        (填“甲”或“乙”)方案好些,理由是                。(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(丙)所示,已知每两个计数点之间的时间间隔=0.1s。物体运动的加速度=              ; 该纸带是采用    (填“甲”或“乙”)实验方案得到的。简要写出判断依据            。
B P k 2P k
答案
(1)甲; 因为这个方案摩擦阻力小,误差小,操作方便,所用实验器材少;(2)4.8 m/s (4.7 m/s ~4.9 m/s ); 乙; 因为物体运动的加速度比重力加速度小得多。
解析
试题分析: (1)机械能守恒的前提是只有重力做功,实际操作的方案中应该使摩擦力越小越好。故甲方案好一些。(2)采用逐差法求解加速度,a≈4.8 m/s ,因a远小于g,故为斜面上小车下滑的加速度。所以该纸带采用图乙所示的实验方案。考点:验证机械能守恒定律
某物理兴趣活动小组利用如右图装置可以验证机械能守恒定律,实验中电火花打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz,得到如下图所示的纸带。选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,现测出A点距起点O(初速度为零)的距离为x =19.00c m,点A、C间的距离为x =8.36 cm,点C、E间的距离为x =9.88cm,取g= 9.8m/s ,测得重物的质量为100g。
(1)选取O、C两点为初末位置研究机械能守恒。重物减少的重力势能是___________J,打下C点时重物的动能是___________J(保留三位有效数字);(2)实验中,由于存在阻力作用,重物减少的重力势能总是大于重物增加的动能。依据实验数据来计算重物在下落过程中受到的平均阻力大小F=_
________N(保留一位有效数字);(3)根据纸带算出各点的速度v,测量出从O点开始下落的距离h,则以v 为纵坐标轴,以h为横坐标轴,画出的v -h图像为图中的______。
答案
(1)
,(2)(3)C
解析试题分析:(1)重力势能减小了:
C点速度为:
动能增加量为:
,代入数据解得:。(2)根据功能关系有:
,代入数据解得:。(3)利用
图线处理数据,从理论角度物体自由下落过程中机械能守恒可以得出:,即所以以为纵轴,以h为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线,也就是图中的C、2222012222