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某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05s闪光一次,图中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表所示(当地重力加速度取9.80m/s2,小球质量m=0.200kg,计算结果保留三位有效数字):

时刻
 

 

 

 

 
速度(m/s)
 
4.99
 
4.48
 
3.98
 
 
 
(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度=__________m/s;
(2)从t2到t5时间内,重力势能增量=_________J,动能减少量=________J;
(3)在误差允许的范围内,若近似相等,从而验证了机械能守恒定律。由上述计算所得________(选填“>”、“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是______________________。

(1) 3.48  (2) 1.24 ;1.28  (3) < ; 存在阻力

解析试题分析:(1)t5时刻小球的速度;(2)从t2到t5时间内,重力势能增量,动能减少量;(3)在误差允许的范围内,若近似相等,从而验证了机械能守恒定律。由上述计算所得< ,造成这种结果的主要原因是下落过程中有空气阻力及纸带与打点计时器间的摩擦等阻力作用。
考点:此题考查了验证机械能守恒定律的数据处理及结论分析。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:实验题

科学规律的发现离不开科学探究,而科学探究可以分为理论探究和实验探究。下面我们追寻科学家的研究足迹用两种方法探究恒力做功和物体动能变化间的关系。
I.理论探究:根据牛顿运动定律和有关运动学公式,推导在恒定合外力的作用下,功与物体动能变化间的关系,请在答题纸上对应位置写出你的推导过程。
II.实验探究:①某同学的实验方案如图甲所示,他想用钩码的重力表示小车受到的合外力,为了减小这种做法带来的实验误差,你认为在实验中还应该采取的两项措施是:a         ;b         

②如图乙所示是某次实验中得到的一条纸带,其中A、B、C、D、F、F是计数点,相邻计数点间的时间间隔为T。距离如图。则打C点时小车的速度为     ;要验证合外力的功与动能变化间的关系,除位移、速度外,还要测出的物理量有     

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

如图所示为利用气垫导轨(滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略不计)“验证机械能守恒定律”的实验装置,完成以下填空。

实验步骤如下:
(1)将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于1m,将导轨调至水平;
(2)测出挡光条的宽度L和两光电门中心之间的距离s;
(3)将滑块移至光电门1左侧某处,待砝码静止不动时,释放滑块,要求砝码落地前挡光条已通过光电门2;
(4)读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间Δt1和Δt2
(5)用天平称出滑块和挡光条的总质量M,再称出托盘和砝码的总质量m;
(6)滑块通过光电门1和光电门2时,可以确定系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为Ek1=    和Ek2=    
(7)在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统重力势能的减少ΔEp=  ;(重力加速度为g)
(8)如果满足关系式    ,则可认为验证了机械能守恒定律。

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

有同学利用如图(甲)所示的装置来验证力的平行四边形定则。在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,在三段绳上分别挂上三组钩码,每个钩码的重量相等。当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力,回答下列问题:

(1)(多选题)改变钩码个数,实验能达到平衡的是:
A.钩码的个数
B.钩码的个数
C.钩码的个数
D.钩码的个数
(2)(多选题)达到平衡后,需要记录的是:
A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向
B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度
C.记下各组钩码的个数
D.用天平测出钩码的质量
(3)(单选题)该学生根据测量数据在白纸上画出了图(乙)
所示的五个力,以验证力的平行四边形定则,则:

A.的平衡力
B.的合力是
C.大小一定相等
D.不重合,说明实验失败

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

某学习小组探究“功与物体速度变化的关系”的实验装置如图所示。图中小车在一条橡皮筋作用下弹出沿木板滑行,橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都完全相同。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带求出。通过实验数据分析可以得出“功与物体速度变化的关系”。

①实验操作中需平衡小车受到的摩擦力,其最根本的目的是______。
A.防止小车不能被橡皮筋拉动  
B.便于小车获得较大的弹射速度
C.防止纸带上点迹不清晰
D.保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功
②关于橡皮筋做功,下列说法正确的是______。
A.橡皮筋做功的具体值可以直接测量         
B.橡皮筋在小车运动的全程中始终做功
C.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加
D.若橡皮筋伸长量变为原来的2倍,则橡皮筋做功也增加为原来的2倍
③如图是某同学在正确实验操作过程中得到的一条纸带,O、A、B、C、D、E、F为选取的计数点,相邻的两个计数点间还有一个点没有画出,各计数点到O点的距离分别为1.87cm、4.79cm、8.89cm、16.91cm、25.83cm、34.75cm,若打点计时器的打点频率为50Hz,则由该纸带可知本次实验中橡皮筋做功结束时小车的速度是______m/s。

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

现有双缝A、白光光源B、单缝C、只能透过红光的滤光片D等光学元件,要把它们放在光具座上组装成双缝干涉实验装置,用以测量红光的波长.
(1)将白光光源B放在光具座的最左端,依次放置其它光学元件,由左向右的排列顺序应为B、_______________、遮光筒(带有屏和测量头).(填仪器前的字母)
(2)某同学用测量头测量时,先将测量头目镜中看到的分划板中心刻度线对准某条亮纹(记作第1条)的中心,记录手轮上的示数x1,然后他转动测量头,使分划板中心刻度线对准第7条亮纹的中心,这时手轮上的示数是x2,由此可以计算相邻亮条纹之间的距离是________。
(3)以下操作能够增大屏上条纹之间距离的是_______
A.增大单缝和双缝之间的距离             B.增大双缝到屏之间的距离
C.将红色滤光片改为绿色滤光片           D.增大双缝之间的距离

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

在“利用单摆测重力加速度”的实验中:

(1)甲同学测得的重力加速度数值明显大于当地的重力加速度值,造成这一情况的可能原因是____;

A.测量摆长时,把悬挂状态的摆线长当成摆长
B.测量周期时,当摆球通过平衡位置时启动秒表并记为第1次,此后摆球第50次通过平衡位置时制动秒表,读出经历的时间为t,并由计算式求得周期
C.开始摆动时振幅过小
D.所用摆球的质量过大
(2)乙同学先用米尺测得摆线长为97.43cm,用卡尺测得摆球直径如图甲所示为_______cm,然后用秒表记录单摆完成全振动50次所用的时间,从图乙可读出时间为____________s,当地的重力加速度g=________m/s2。(重力加速度的计算结果保留三位有效数字)
(3)实验中,如果摆球密度不均匀,无法确定重心位置,丙同学设计了一个巧妙的方法而不用测量摆球的半径。具体作法如下:
①第一次悬线长为L1时,测得振动周期为T1
②第二次增大悬线长为L2时,测得振动周期为T2
③根据单摆周期公式可求得重力加速度为g=__________________。(用题给符号表示)

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一小组的同学用如图甲所示装置做“探究物体质量一定时,加速度与力的关系”实验。

⑴下列说法正确的有       (只有一项正确)
A.平衡摩擦力时,用细线一端挂空砝码盘,另一端与小车相连,将木板适当倾斜,使小车在木板上近似做匀速直线运动
B.每次改变砝码及砝码盘总质量之后,都必须重新平衡摩擦力
C.为使细线对小车的拉力约等于砝码及砝码盘的总重力,应让砝码及砝码盘总质量远小于小车及里面钩码的总质量
⑵乙图为实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分。从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两计数点之间都有4个点迹没有标出,用刻度尺分别测量出A点到B、C、D、E的距离如图所示,己知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,则此次实验中小车运动加速度的测量值a=______m/s2。(结果保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

某同学测绘标有“4.8 V,0.3 A”小电珠的电功率随电压变化的图象,要使小电珠两端电压从0至4.8 V连续变化,为了使测量尽可能地准确,除了导线和开关外,可供选择的仪器还有(  )

A.电流表:量程0~0.6 A,内阻约为1 Ω
B.电流表:量程0~3 A,内阻约为0.2 Ω
C.电压表:量程0~6 V,内阻约为2 kΩ
D.电压表:量程0~15 V,内阻约为4.5 kΩ
E.滑动变阻器:阻值范围0~20 Ω,额定电流2 A
F.滑动变阻器:阻值范围0~2 kΩ,额定电流0.5 A
G.电池组:电动势6 V,内阻约为1 Ω

(1)选用的器材代号为________;
(2)画出电路图;
(3)根据实验测量的数据描出PU图线,如右图所示,则小电珠在1.5 V电压下的电阻值R=________ Ω.

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