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8.5实验:验证机械能守恒定律
一、单选题
1.在“验证机械能守恒定律”的实验中,通过打点计时器得到的纸带如图所示,在纸带上选取了0~6的计数点,并用刻度尺依次测量出了相邻两点之间的距离。则下列选项正确的是( )
A.纸带中第一个计数点的速度必须为零
B.可将计数点1~5的瞬时速度利用平均速度直接求出
C.由于0、6两计数点为纸带的端点,因此不能计算出这两点的速度
D.由题中的数据计算出的加速度应为当地的重力加速度
2.在“验证机械能守恒定律”的实验中,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.如图所示是用打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置。关于这一实验,下列说法中正确的是( )
A.重物减少的重力势能略小于增加的动能 B.重物应选用密度小的物体
C.纸带释放前,应使其竖直 D.应先释放纸带,后接通电源
4.在《验证机械能守恒定律》实验中,打的一条纸带如下图所示,O点为打的第一点,选取OP段验证机械能守恒,O,1…P为打的连续的点,打点时间间隔为T,重力加速度为g,下列说法中正确的有( )
A.打P点时纸带速度用vn=ngT计算
B.打P点时纸带速度用vn=或vn=计算
C.O、1两点之间间隔应略小于2mm
D.测量重锤质量用天平,不需要测重力
E.以h为横坐标,v2为纵坐标,P点(hn,vn2)与坐标原点所连直线的斜率表示重力加速度g
第II卷(非选择题)
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二、实验题
5.在用图甲所示装置验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作得到的纸带如图乙所示,其中点是起始点,A、、是打点计时器连续打下的三个点,该同学用毫米刻度尺测量点到A、、各点的距离,并记录在图乙中(单位)。已知打点计时器所接交流电源的频率为,重锤的质量,当地的重力加速度大小。
(1)图乙的三组数据中,不符合有效数字读数要求的是___________。
(2)该同学选取段来验证机械能守恒定律,先计算出该段重锤重力势能的减少量为__________,接着从打点计时器打下的第一个点数起,数到图中点是打点计时器打下的第11个点,他用计算与点对应的重锤的瞬时速度,得到重锤动能的增加量为___________。(结果均保留三位有效数字)
(3)由(2)得重锤重力势能的减少量____________(选填“大于”、“等于”或“小于”)动能的增加量,造成这一误差的原因是_____________________(任写一条即可)。
6.(1)某同学用图示装置做“验证机械能守恒定律”的实验,下列说法中正确的是________。
A.不需要测量重锤质量
B.打点计时器应用干电池供电
C.选用重锤时,同样大小、形状的重锤应选重一点的
D.实验时,应当先松开纸带让重锤下落,然后接通电源
(2)若质量m=2.00kg的重锤自由下落,在纸带上打出一系列如下图所示的点,A为第一个点,B、C、D为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔为0.04s,长度单位是cm,取g=9.80m/s2,则打点计时器从打下起点A到打下点C的过程中,重锤重力势能减少量__J(保留三位有效数字),重锥动能增加量___J(保留三位有效数字)。
(3)根据以上实验数据可以得出实验结论_______。
7.用如图1所示的装置“验证机械能守恒定律"。图2是某次实验中打出的一条点迹清晰的纸带。打O点时,重锤的速度为零,打A点时,重锤的速度用表示,O、A间的距离用表示。此实验中,不必测量的物理量是___________。(选填“重锤质量”或“重锤下降高度”),已知重力加速度为,在误差允许范围内,若、、满足关系式___________,即可验证重锤下落过程的机械能守恒。
8.某实验小组的同学使用如图甲所示实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验,他们进行的主要实验步骤如下:
A.用天平测量重锤(带夹子)的质量
B.将打点计时器通过开关与低压交流电源连接
C.如图甲所示,手握纸带静止
D.先释放纸带,再接通电源
E.重复C、D几次,取点迹清晰纸带进行分析,得出结论。请回答下列问题:
(1)上述步骤中没有必要的步骤有_______,有误的步骤有_______。(填步骤字母序号)
(2)实验得到的点迹清晰纸带如图乙所示,已知打点计时器频率为50Hz,根据纸带所给数据,打B点时重物的速度为_______m/s(结果保留三位有效数字)。
(3)某同学选用两个质量不同的重物a和b进行实验,画出的图像如图丙所示,若实验过程中两重物所受的阻力相等,由图像
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