实验装置探究重锤下落过程中动能与重力势能的转化问题。
① 实验操作步骤如下:
A.按实验要求安装好实验装置。
B.使重锤靠近打点计时器,接着先释放重锤,再接通电源, 打点计时器在纸带上打下一系列的点。
C.图为一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一点。分别测出若干连续打点A、B、C……与 O点之间的距离h1、h2、h3……。
以上A、B、C三个选项中哪个选项是错误的_________。
②已知打点计时器的打点周期为T,重锤质量为m,重力加速度为g,结合实验中所测的h1、h2、h3,可得重锤下落到B点时的速度大小为________,纸带从O点下落到B点的过程中,重锤增加的动能为 ,减小的重力势能为 ,在误差允许范围内重锤动能增加量 重力势能减少量(填写“大于”、“等于”或“小于”)。
③取打下O点时重锤的重力势能为零,计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek 和重力势能Ep,建立坐标系,横轴表示h,纵轴表示Ek和Ep,根据以上数据在图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ。已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2.94 J/m,请计算图线Ⅱ的斜率k2= J/m(保留3位有效数字)。重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为 (用k1和k2字母表示)。
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利用如图实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题.
(1)实验操作步骤如下,请将步骤B补充完整:
A.按实验要求安装好实验装置;
B.使重物靠近打点计时器,接着先________,后________,打点计时器在纸带上打下一系列的点;
C.图为一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一点.分别测出若干连续点A、B、C……与O点之间的距离h1、h2、h3…….
(2)已知打点计时器的打点周期为T,重物质量为m,重力加速度为g,结合实验中所测得的h1、h2、h3,可得重物下落到B点时的速度大小为________,纸带从O点下落到B点的过程中,重物增加的动能为________,减少的重力势能为________.
(3)取打下O点时重物的重力势能为零,计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep,建立坐标系,横轴表示h,纵轴表示Ek和Ep,根据以上数据在图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ.已求得图线Ⅰ斜率的绝对值为k1 ,图线Ⅱ的斜率的绝对值为k2.则可求出重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为________(用k1和k2表示).
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实验装置探究重锤下落过程中动能与重力势能的转化问题。
① 实验操作步骤如下:
A.按实验要求安装好实验装置。
B.使重锤靠近打点计时器,接着先释放重锤,再接通电源, 打点计时器在纸带上打下一系列的点。
C.图为一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一点。分别测出若干连续打点A、B、C……与 O点之间的距离h1、h2、h3……。
以上A、B、C三个选项中哪个选项是错误的_________。
②已知打点计时器的打点周期为T,重锤质量为m,重力加速度为g,结合实验中所测的h1、h2、h3,可得重锤下落到B点时的速度大小为________,纸带从O点下落到B点的过程中,重锤增加的动能为 ,减小的重力势能为 ,在误差允许范围内重锤动能增加量 重力势能减少量(填写“大于”、“等于”或“小于”)。
③取打下O点时重锤的重力势能为零,计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek 和重力势能Ep,建立坐标系,横轴表示h,纵轴表示Ek和Ep,根据以上数据在图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ。已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2.94 J/m,请计算图线Ⅱ的斜率k2= J/m(保留3位有效数字)。重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为 (用k1和k2字母表示)。
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用图1实验装置探究重锤下落过程中动能与重力势能的转化问题.
(1)图2为一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一点.分别测出若干连续打点A、B、C…与 O点之间的距离h1、h2、h3….
(2)已知打点计时器的打点周期为T,重锤质量为m,重力加速度为g,结合实验中所测的h1、h2、h3,可得重锤下落到B点时的速度大小为 ______ ,纸带从O点下落到B点的过程中,重锤增加的动能为 ______ ,减小的重力势能为 ______ ,在误差允许范围内重锤动能增加量 ______ 重力势能减少量(填写“大于”、“等于”或“小于”).
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利用如图1实验装置探究重锤下落过程中重力势能与动能的转化问题.
(1)图2为一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一点.分别测出若干连续点A、B、C…与 O点之间的距离h1、h2、h3….已知打点计时器的打点周期为T,重锤质量为m,重力加速度为g,可得重锤下落到B点时的速度大小为_________.
(2)取打下O点时重锤的重力势能为零,计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep.建立坐标系,横轴表示h,纵轴表示Ek和Ep,根据以上数据在图3中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ.已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2.94J/m,图线Ⅱ的斜率k2=2.80J/m.重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为_________(用k1和k2表示).
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某实验小组利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律,实验操作步骤如下:
A.按实验要求安装好实验装置;
B.使重锤靠近打点计时器;
C.同时接通电源和释放纸带,打点计时器在纸带上打下一系列的点;
D.重复上述实验步骤,得到多条纸带,从中选取一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一点,分别测出若干连续计时点A、B、C..…与O点之间的距离。
(1)上述操作中错误的一项是_______,应该改为_______;
(2)已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz,重锤质量为m=0.1kg,重力加速度g=10m/s2;纠正实验操作中错误之后,得到一条较为理想的纸带如图乙所示,O点为打点计时器打下的第一点,分别测得点A、B、C...…与O点之间的距离hA=19.20cm,hB=23.23cm,hC=27.65cm,则打点计时器打B点时重锤下落的速度大小为_______m/s,打点计时器从打O点到打B点的过程中,重锤增加的动能为_______J,减少的重力势能为_______ J(结果均保留两位小数)。
(3)多次实验结果显示,重力势能的减少量略大于动能的增加量,其主要原因是_______。
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(6分)利用打点计时器和如图的其他器材可以开展多项实验探究,其主要步骤如下:
a、按装置安装好器材并连好电路.
b、接通电源,释放纸带,让重锤由静止开始自由下落.
c、关闭电源,取出纸带, 更换纸带重复步骤b,打出几条纸带.
d、选择一条符合实验要求的纸带,数据如图(相邻计数点的时间为T),进行数据处理:
① 需求出重锤运动到各计数点的瞬时速度,试表示在B点时重锤运动的瞬时速度VB=________.
②若是测量重力加速度g. 为减少实验的偶然误差,采用逐差法处理数据,则加速度大小可以表示为g =________.
③如果求出的加速度值与当地重力加速度公认的值g′有较大差距,说明实验过程存在较大的阻力,若要测出阻力的大小,则还需测量的物理量是________.
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为探究物体在下落过程中机械能是否守恒,某同学采用实验装置如图甲所示.
(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();
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,)数据;
H.将七组数据在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)若图线满足条件________,则可判断小铁块在下落过程中机械能守恒.
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