高三物理解答题中等难度题
在“验证机械能守恒定律”的实验中,质量为m的重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带通过打点计时器所打出一系列的点,对纸带上的痕迹进行测量就可以验证机械能守恒定律。
(1)如图所示,选取纸带打出的五个连续点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为S0,其余如图,使用电源的频率为f,则打C点的重锺的速度为_________________,打点计时器在打C点时重锤的动能为__________________,打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤重力势能的减少量为__________________。
(2)实验中发现重锤减少的重力势能略大于重锤增加的动能,其原因主要是因为在重锤带着纸带下落的过程中存在着阻力作用,若已知当地重力加速度的值为g,用(1)小题给出已知量表示重锤在下落过程中受到的平均阻力大小为______________________。
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在验证机械能守恒定律的实验中,质量为m的重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点进行测量,就可以验证机械能守恒定律。
①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点距起始点O的距离为s0,点A、C间的距离为s1,点C、E间的距离为s2,使用的交流电的频率为f,用以上给出的已知量写出C点速度的表达式为vC= _____________,打点计时器在打O点到C点的这段时间内,重锤的重力势能的减少量为________,利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a,则加速度的表达式为a=____________。
②在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总大于重锤增加的动能,其原因主要是因为在重锤带着纸带下落过程中存在着阻力的作用,若已知当地的重力加速度的值为g,用题目中给出的已知量表示重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小F=__________。
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图甲是“验证机械能守恒定律”的实验装置图,已知重物的质量为m,使用的交流电的频率为f。重物从高处由静止开始下落,重物上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点进行测量并通过计算,就可以验证机械能守恒定律(设重力加速度为g)。
(1)如图乙所示,O为起始点,选取纸带上打出的三个连续点A、B、C,测出O、A两点的距离为x1,A、B两点的距离为动x2,B、C两点的距离为x3,用以上给出的已知量写出打点计时器在打O点到B点的这段时间内,重物的重力势能的减少量为____________,动能的增加量为____________。
(2)某同学上交的实验报告显示,重物增加的动能略大于重物减小的重力势能,则出现这一间题的原因可能是:______________ (填序号)
A.重物的质量测量错误
B.使用中交流电实际频率大于f
C.该同学实验操作时先释放纸带,后接通电源
D.重锤下落时受到的阻力过大
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某探究性学习小组用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验时,重物从高处由静止开始下落,重物上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,图乙给出的是实验中获取的一条纸带,处理数据时,同学们舍弃了前面较密集的点,以O为起点,从A点开始选取计数点A、B、C,测出O到A、B、C的距离分别为h1、h2、h3……
(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,下列说法正确的是____
A.需称出重物的质量
B.手提纸带,先接通电源再释放纸带让重物落下
C.可不考虑前面较密集的点,选取某个清晰的点作为起始点处理纸带,验证是否成立
D.所挂重物选体积小,密度小的物体
(2)实验室供选择的重物有以下四个,应选择_____________;
A.质量为100g的钩码 B.质量为10g的砝码
C.质量为200g的木球 D.质量为10g的塑料球
(3)同学们根据纸带算出相应各点的速度v,量出下落距离h,则以为纵轴,h为横轴绘出的图像如图丙所示。图线的斜率等于________的数值,图线不过坐标原点的原因是____。
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(10分)用如图实验装置验证m1 、m2组成的系统机械能守恒。物体m1用一轻绳绕过定滑轮与m2相连。现将m2从高处由静止开始释放下落一定的高度h,带着m1向上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。已知m1= 50g、m2=150g,则(不计纸带的质量,g取9.8m/s2结果保留两位有效数字)
(1)在纸带上打下记数点5时m1 、m2的速度v = ________________ m/s;
(2)在打下0~~5点过程中系统动能的增量DEk= _______________ J,系统势能的减少量DEp=_____________ J;由此得出的结论是:在误差允许的范围内,m1 、m2组成的系统机械能守恒.
(3)若某同学作出—h图像如图,由图可算得重力加速度g =_____________ m/s2。
(4)查资料发现:(3)问中算得的重力加速度比当地重力加速度小,主要原因是___.。
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