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考点31实验七验证机械能守恒定律强基固本对点练1.[2024·天津市第二南开中学质量检测]在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50Hz,当地重力加速度的值为9.80m/s2,实验步骤如下:A.按照图
示的装置安装仪器;B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;C.用天平测量出重锤的质量;D.接通电源开关,然后释放重物,打出一条纸带;E.测量纸带上打出的某些点之间的距离;F.根据测量的结果计算重锤下落
过程中减少的重力势能是否等于增加的动能.按实验要求正确地操作并选出纸带进行测量,量得连续三点A、B、C到第一个点的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为0.02s).(1)上述步骤中没有必要进行的步骤是________
(填实验步骤前的字母);操作不恰当的步骤是________.(填实验步骤前的字母)(2)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=________m/s(计算结果保留两位有效数字)(3)如果所用重物的质量为1.00kg,从起点O到打下计数点B的过程中,重力
势能减少量是ΔEp=________J,此过程中物体动能的增加量ΔEk=________J;(计算结果保留两位有效数字)(4)若测出纸带上所有各点到O点之间的距离,根据纸带算出各点的速度v及物体下落的高度h,忽略空气阻力的影响,则以v22为纵轴、以h为横轴画出的图像是
下图中的________.2.[2024·安徽省合肥市四中月考]如图甲所示,是利用自由落体运动装置进行“验证机械能守恒定律”的实验.(1)关于本实验,下列说法正确的是________;A.重物最好选择密度较小的木块B.实验需要用
天平测量物体的质量C.实验时先接通电源,后释放纸带D.若某同学通过描绘v2h图像研究机械能是否守恒,合理的图像应该是过原点的一条直线,并且该直线的斜率应约为9.8(2)甲同学按照正确的实验步骤操作后,选出一条纸带如图乙所示,其
中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,用刻度尺测得OA=4.89cm、OB=7.42cm、OC=9.69cm.已知重物质量为1.0kg,低压交流电源的频率为50Hz,重力加速度g=10m/s2,则OB段对应的重物重力势能的减少量ΔEp=________J,重物的动能增加量
ΔEk=________J(所有计算结果均保留3位有效数字),在实际运动过程中系统动能的增加量ΔEk总小于系统势能的减少量ΔEp,产生这个系统误差的原因是___________________________.(3)乙同学用两个
形状完全相同,但质量不同的重物P和Q分别进行实验,测得几组数据,并作出v2h图像如图丙所示,由图像可判断Q的质量________(填“大于”或“小于”)P的质量.3.[2024·海南省天一大联考]某同学利用频闪照相机和气垫导轨做“验证机械能守恒定律”的实验,实验装置如图1所示.实验
的主要步骤如下:A.用天平测出滑块的质量m=0.2kg;B.将安装有刻度尺的气垫导轨调整到倾角θ=24°的倾斜状态(sin24°=0.4);C.将滑块从导轨的顶端由静止释放,使用频闪照相机对滑块进行拍摄,频闪照相机每隔T=0.05s拍摄一次.某次拍摄后得到的照片如图2所示,
该同学在实验中测得影像间对应的实际距离分别为s1=2.42cm,s2=3.41cm,s3=4.37cm,s4=5.34cm.已知当地的重力加速度g=9.8m/s2.结合以上实验数据,完成下列填空:(计算结果均保留3位有效数字
)(1)滑块在位置B时的速度大小为________m/s.(2)滑块由B运动至D,重力势能的减小量为________J,动能的增加量为____________J,在误差允许的范围内,认为滑块下滑过程机械能守恒.(3)写出两条产生误差的可能原因:①________
________________;②________________________.培优提能模拟练4.[2024·江西省赣州市十八县市区二十三校联考]某物理小组利用如图甲所示的装置“验证机械能守恒定律”实验,当地的重力加速度大小为g.(1)为了提高实验精确度,小球应选用_
_______.A.密度较大的实心球B.密度较小的塑料球(2)用如图乙所示的游标卡尺测量小球的直径,如图丙所示,则小球的直径d=________cm.(3)将数字计时器固定在恰当位置,接通数字计时器电源,释放小球,光电门显示小球的遮光时间
为Δt,为完成该实验,下列说法正确的是________.A.用天平测量小球的质量mB.用刻度尺测量小球释放位置到光电门的高度hC.用秒表测量小球从释放至运动到光电门的时间t(4)若关系式d2(Δt)2=________成立,即验证了小球下
落过程中机械能守恒.5.[2024·辽宁省重点高中协作体联考]小明同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律.一根细线系住钢球,悬挂在铁架台上,钢球静止于A点.光电门固定在A的正下方,在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条(质量可
忽略不计).将钢球拉至不同位置由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出,取经过光电门过程中的平均速度作为钢球经过A点时的瞬时速度.记录钢球每次下落时细线与竖直方向的夹角θ和计时器示数t,计算并比较钢球在释放点和A点之间的重
力势能变化大小ΔEp与动能变化大小ΔEk,就能验证机械能是否守恒.(1)已知钢球质量为m,悬点O到钢球球心的距离为L,重力加速度大小为g,则ΔEp=________(用m、θ、L、g表示)(2)用ΔEk=12mv2计算钢球动能变化的大小.利用游标卡尺测量遮
光条宽度,示数如图乙所示,其读数为________mm.某次测量中,计时器的示数为0.002s,则钢球的速度大小为v=________m/s(计算结果保留三位有效数字).(3)下表为该同学的实验结果:ΔEp(×10-2J)4.8929.78614.6919.5929.38ΔEk(×10-2J)5.
0410.115.120.029.8他发现表中的ΔEp与ΔEk之间存在明显差异,可能的原因是________.A.是由于空气阻力造成的B.夹角θ测量值偏大造成的C.测得的速度比小球的实际速度大造成的D.遮光条
宽度测量值偏小造成的