(8分)某同学利用图示装置来研究机械能守恒问题,设计了如下实验。A、B是质量均为m的小物块,C是质量为M的重物,A、B间由轻弹簧相连,A、C间由轻绳相连。在物块B下放置一压力传感器,重物C下放置一速度传感器,压力传感器与速度传感器相连。当压力传感器示数为零时,就触发速度传感器测定此时重物C的速度。整个实验中弹簧均处于弹性限度内,重力加速度为g。实验操作如下:
(1)开始时,系统在外力作用下保持静止,细绳拉直但张力为零。现释放C,使其向下运动,当压力传感器示数为零时,触发速度传感器测出C的速度为v。
(2)在实验中保持A,B质量不变,改变C的质量M,多次重复第(1)步。
①该实验中,M和m大小关系必需满足M _____ m(选填“小于”、“等于”或“大于”)
②为便于研究速度v与质量M的关系,每次测重物的速度时,其已下降的高度应_____(选填“相同”或“不同”)
③根据所测数据,为得到线性关系图线,应作出______(选填“”、“”或“”)图线。
④根据③问的图线知,图线在纵轴上截距为b,则弹簧的劲度系数为________(用题给的已知量表示)
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(8分)某同学利用图示装置来研究机械能守恒问题,设计了如下实验。A、B是质量均为m的小物块,C是质量为M的重物,A、B间由轻弹簧相连,A、C间由轻绳相连。在物块B下放置一压力传感器,重物C下放置一速度传感器,压力传感器与速度传感器相连。当压力传感器示数为零时,就触发速度传感器测定此时重物C的速度。整个实验中弹簧均处于弹性限度内,重力加速度为g。实验操作如下:
(1)开始时,系统在外力作用下保持静止,细绳拉直但张力为零。现释放C,使其向下运动,当压力传感器示数为零时,触发速度传感器测出C的速度为v。
(2)在实验中保持A,B质量不变,改变C的质量M,多次重复第(1)步。
①该实验中,M和m大小关系必需满足M _____ m(选填“小于”、“等于”或“大于”)
②为便于研究速度v与质量M的关系,每次测重物的速度时,其已下降的高度应_____(选填“相同”或“不同”)
③根据所测数据,为得到线性关系图线,应作出______(选填“”、“”或“”)图线。
④根据③问的图线知,图线在纵轴上截距为b,则弹簧的劲度系数为________(用题给的已知量表示)
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(8分)某同学利用图示装置来研究机械能守恒问题,设计了如下实验。A、B是质量均为m的小物块,C是质量为M的重物,A、B间由轻弹簧相连,A、C间由轻绳相连。在物块B下放置一压力传感器,重物C下放置一速度传感器,压力传感器与速度传感器相连。当压力传感器示数为零时,就触发速度传感器测定此时重物C的速度。整个实验中弹簧均处于弹性限度内,重力加速度为g。实验操作如下:
(1)开始时,系统在外力作用下保持静止,细绳拉直但张力为零。现释放C,使其向下运动,当压力传感器示数为零时,触发速度传感器测出C的速度为v。
(2)在实验中保持A,B质量不变,改变C的质量M,多次重复第(1)步。
①该实验中,M和m大小关系必需满足M _____ m(选填“小于”、“等于”或“大于”)
②为便于研究速度v与质量M的关系,每次测重物的速度时,其已下降的高度应_____(选填“相同”或“不同”)
③根据所测数据,为得到线性关系图线,应作出______(选填“”、“”或“”)图线。
④根据③问的图线知,图线在纵轴上截距为b,则弹簧的劲度系数为________(用题给的已知量表示)
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利用如图所示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测量重物由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h。
(1)某同学利用实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案。
A.用刻度尺测出重物下落的高度h,并测出下落时间t,通过v=gt,计算出瞬时速度v。
B.用刻度尺测出重物下落的高度h,并通过v=计算出瞬时速度v。
C.根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度v,测算出瞬时速度,并通过2gh=v2,计算得出高度h。
D.用刻度尺测出重物下落的高度h,根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v。
以上方案中只有一种正确,正确的是___________________。(填入相应的字母序号)
(2)实验中产生系统误差的主要原因是纸带通过打点计时器的摩擦阻力,使重物获得的动能往往_______(选填“大于”“小于”或“等于”)它所减少的重力势能。
(3)如果以为纵轴,以h为横轴,根据实验数据作出图线是一条通过坐标原点的倾斜直线,该直线的斜率是_________________________。
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(1)利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时,需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度。某同学利用实验得到的纸带,设计了一种测量方案,方案中有以下两步:
a.根据算出物体下落的高度h
b.根据计算出物体下落的瞬时速度v
请你评价一下这个同学的测量方案中的这两步是否存在错误,若有错误,请在下面进行改正:
.
(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值.如图所示,根据打出的纸带,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x0,点A、C间的距离为x1,点C、E间的距离为x2,使用交流电的频率为f,则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式:a=________.
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某实验小组利用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。
①要验证重物下落过程中符合机械能守恒,除了图示器材,以下实验器材必须要选取的有_______。(填写字母代号)
A.秒表 B.刻度尺 C.天平 D.交流电源
②为减少实验误差,下落物体应选用______(选填“50 g木块”或“200 g铁块”)
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利用图示装置做“验证机械能守恒定律”实验。
(1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的器材是___________。
A. 交流电源 B. 刻度尺 C. 天平(含砝码)
(2)实验中,先接通电源,再释放重物,得到下图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重物重力势能的减少量_______,动能的增加量___________。
(3)实验结果显示,重物重力势能的减少量略大于其动能的增加量,原因是___________
A.没有采用多次实验取平均值的方法 B.利用公式计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D.利用公式计算重物速度
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(1)利用图示装置来验证机械能守恒定律,
①下列两项操作中正确的一项是_________(填“A”或“B”)
A、先松开纸带再接通电源
B、接通电源前,重物应靠近打点计时器并静止
②该实验由于摩擦和空气阻力的影响,物体减小的重力势能总会_________(填“略大于”、“等于”或“略小于”)物体增加的动能。
(2)如图是某同学在研究小车做匀变速直线运动时,用打点计时器打出的一条纸带. 图中A、B、C、D、E是按打点先后顺序依次选取的计数点①若相邻计数点间有四个点为画出,则相邻计数点间的时间间隔T = . 由图中的数据可知,②小车的加速度a =____________;③计数点C的瞬时速度的为____________ .
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如图所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置,利用该装置进行实验,下列说法正确的是( )
A. 需要用秒表测出重物下落的时间
B. 需要测出重物的质量
C. 打点计时器应接直流电源
D. 应先接通电源,后释放纸带
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小刚同学用如图实验装置研究“机械能守恒定律”。他进行如下操作并测出如下数值。
①用天平测定小球的质量为0.50kg;
②用游标卡尺测出小球的直径为10.0mm;
③用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为82.05cm;
④电磁铁先通电,让小球吸在开始端;
⑤电磁铁断电时,小球自由下落;
⑥在小球经过光电门时间内,计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10-3s,由此可算得小球经过光电门的速度;
⑦计算得出小球重力势能减小量△Ep= J,小球的动能变化量△Ek= J。(g取9.8m/s2,结果保留三位有效数字),从实验结果中发现△Ep __ _△Ek(填“稍大于”、“稍小于”或“等于”),试分析可能的原因 。
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某同学利用重物自由下落来“验证机械能守恒定律”的实验装置如图7(甲)所示。
(1)请指出实验装置中存在的明显错误:________。
(2)进行实验时,为保证重锤下落时初速为零,应________(选填A或B)。
A.先接通电源,再释放纸带
B.先释放纸带,再接通电源
(3)根据打出的纸带,选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图(乙)示。已测出点1、2、3、4到打出的第一个点O的距离分别为h1、h2、h3、h4,打点计时器的打点周期为T。若代入所测数据能满足表达式gh3 =________,则可验证重锤下落过程机械能守恒(用题目中已测出的物理量表示)。
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