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在验证机械能守恒定律的实验中,质量为m=1.00kg的重锤拖着纸带下落,在此过程中,打点计时器在纸带上打出一系列的点。在纸带上选取五个连续的点A、B、C、D和E,如图所示。其中O为重锤开始下落时记录的点,各点到O点的距离分别是31.4mm、49.0mm、70.5mm、95.9mm、124.8mm。当地重力加速度g=9.8m/s2。本实验所用电源的频率f=50Hz。(结果保留三位有数数字)

(1)打点计时器打下点B时,重锤下落的速度vB=          m/s,打点计时器打下点D时,重锤下落的速度vD=             m/s。
(2)从打下点B到打下点D的过程中,重锤重力势能减小量△Ep=             J重锤动能增加量△Ek=             J。
(3)在误差允许范围内,通过比较                              就可以验证重锤下落过程中机械能守恒了。
(1)0.975   1.36 (2)0.459  0.447
(3)重力势能的减少量和动能的增加量相等
(1)根据题目中给的信息可以得出

所以
(2)根据公式可得重锤重力势能减小量,根据公式可得重锤动能增加量。
(3)在误差允许的范围内,通过比较重力势能的减少量和动能的增加量相等就可以验证重锤下落过程中机械能守恒了。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

实验室中有下列器材:量程的电压表υ0,量程的电流表A0,电阻箱,电键,导线若干欲测量某一电源的电动势和内阻约为约为).
①请选择合适的器材,设计一个实验方案(只要求在下面的虚线框内画出电路原理图)
②用图象法处理实验得到的数据时,要使图线是直线如何建立坐标系?如何由图象求得待测电源的电动势E和内阻?
③按你设计的实验电路原理图,从下面的实物图中挑选实物并进行连线.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

I(1)某同学用图示装置“探究功与物体速度变化的关系”。下列操作正确的是________
_
A.用同一根橡皮筋,每次从不同位置释放小车,可以得到不同的弹力做的功
B.实验时,橡皮筋每次拉伸的长度不必保持一致
C.将放小车的长木板倾斜的目的是让小车松手后运动得更快些
D.要使橡皮筋对小车做不同的功可以通过改变系在小车上的橡皮筋根数来达到
(2)下列4条纸带哪一条是该同学在实验中正确操作得到的纸带______________;

(3)若打点计时器所连接电源的频率为50Hz,则根据所选纸带可知橡皮筋恢复原长时小车的速度为____________m/s。
(II) 在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中,现有下列器材:待测干电池一节,电流表G(满偏电流为2.5mA,内阻为199Ω),定值电阻R1=1.0.Ω,定值电阻R2=99.5.Ω,电阻箱R(0~99.9Ω),开关、导线若干。
(1)请在下面所给方框内,画出实验电路图,其中定值电阻应选用     (选填“R1”或“R2”);

(2)某同学实验测出了电阻箱的电阻R和电流表G的示数Ig,记录数据(见下表).请在下面坐标图中描点作出-R图线.
次数
物理量
1
2
3
4
5
6
R/Ω
1.6
2.1
2.2
3.2
4.2
5.6
Ig/mA
2.25
2.00
1.67
1.50
1.25
1.00
 /(mA)-1
0.44
0.50
0.60
0.67
0.80
1.00

(3)根据图线可求得,被测电池的电动势E=______V,内阻为r=______Ω.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(1)(4分)在研究平抛运动的实验中,为了正确描绘出小球平抛运动的轨迹,在固定弧形斜槽时,应注意使__________;实验时,每次使小球由静止滚下都应注意_________
(2)(4分)在做“研究平抛物体的运动”的实验时,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,用如图所示的装置,将一块平木板钉上复写纸和白纸,竖直立于槽口前某处且和斜槽所在的平面垂直,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞在木板上留下痕迹A;将木板向后移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞在木板上留下痕迹B;又将木板再向后移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,再得到痕迹C.若测得木板每次后移距离x=20.00cm,A、B间距离y1=4.70cm,B、C间距离y2 =14.50cm.(g取9.80m/s2

根据以上直接测量的物理量推导出小球初速度的计算公式为v0 =      .(用题中所给字母表示).小球初速度值为   m/s.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

实验室在利用打点计时器测小车匀变速直线运动的规律的实验中,下列说法正确的是(   )
A.先接通电源,再释放小车
B.先释放小车,再接通电源
C.开始释放小车时,应该使小车靠近打点计时器
D.实验结束时,先取下纸带后关闭电源

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

电磁打点计时器是一种使用交流电源的     仪器,它的工作电压是     V;当电源频率为50Hz时,它每隔     s打点一次;打n个点的时间为           s.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

验证机械能守恒定律实验中
(1)下列说法,正确的是__________。
A.在安装电火花计时器时,墨粉纸盘要夹在两条纸带之间
B.为了减小误差,重物质量应大些
C.实验时,应先松开纸带,重锤运动稳定后再接通电源
D.若t为起点到某点的时间,计算该点的速度可用公式v=gt
(2)若实验中所用的重锤的质量为m=0.1kg,打点纸带如图所示,打点时间间隔为0.02s,取B点分析,重锤动能EkB=_________J,从开始下落起至B点时重锤的重力势能减少量是_______J。(计算结果保留三位有效数字)

(3)根据纸带算出相关各点的速度v,量出对应下落的距离h,则以为纵轴、以h为横轴作出的图象应是下图中的______________。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

用如图所示装置来验证动量守恒定律,质量为的钢球B放在小支柱N上,球心离地面高度为H;质量为的钢球A用细线拴好悬挂于O点,当细线被拉直时O点到球心的距离为L,且细线与竖直线之间夹角;球A由静止释放,摆到最低点时恰与球B发生正碰,碰撞后,A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为处,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,用来记录球B的落点.

(1)用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量(设两球A、B碰前的动量分别为;碰后动量分别为),则=        =        =       ; =       
(2)请你提供两条提高实验精度的建议:                                     

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

(18分)
(1)如图所示,abcd为单匝矩形线圈,边长ab=10cm,bc=20cm。该线圈的一半位于具有理想边界、磁感应强度为0.1T、宽为20cm的匀强磁场中,磁场方向与线圈平面垂直。若线圈绕通过ab边的轴以100p rad/s的角速度匀速旋转,当线圈由图示位置转过90°时的瞬时感应电动势大小为___________V。

(2)某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.
(I)请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当:
                                             
                                             
(II)该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,取连续的六个点A、B、C、D、E、F为计数点,测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5,若打点的时间间隔为T,则打E点时重物速度的表达式为vE=         

(3)冬、春季节降水量少,广东沿海附近水位较低,涨潮时海水倒灌出现所谓咸潮现象,使沿海地区的城市自来水中的离子浓度较高,水质受到影响,为了研究咸潮出现的规律,某同学设计了一个监测河水电阻率的实验。它在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极,如下图(1)所示,两电极相距L=0.314m,其间充满待测的河水。安装前他用如下图(2)的游标卡尺(图为卡尺的背面)测量玻璃管的内径,结果如下图(3)所示。
他还选用了以下仪器:量程15V、内阻300kΩ的电压表,量程300μA、内阻50Ω的电
流表,最大阻值为1kΩ的滑动变阻器,电动势E=12V、内阻r=6Ω的电池组,开关等各一个,以及导线若干。下图(4)坐标中包括坐标为(0,0)的点在内的9个点表示他测得的9组电流I、电压U的值。

根据以上材料完成以下问题:
(a)测量玻璃管内径时,应将上图(2)中的游标卡尺的A、B、C三部分中的__________________与玻璃管内壁接触(填代号);
(b)玻璃管的内径d=___________mm;
(c)图(4)中的9个点表示实验中测得的9组电流I、电压U的值,试写出根据此图求R值的步骤:
                                                                     
                                                                     
(d)上图(5)中的实物仪器部分已连线,将其他部分连接成能测出上图(4)数据的实物连接图;
(e)开头闭合前滑动变阻器的滑片应先滑至___________端。

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