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题型:实验探究题 题类:常考题 难易度:普通

湖北省2020-2021学年高一下学期物理期中联考试卷

某实验小组用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。

(1)、某同学按照正确操作得到的纸带如图乙所示,其中O是起始点,M、N、P为从合适位置开始选取的连续点中的三个点,打点频率为50Hz,该同学用刻度尺测量O到M、N、P各点的距离,并记录在图中,已知重物的质量为0.5kg,取重力加速度大小g=9.80m/s2

打点计时器打“N”点时,重物的速度大小为m/s。(结果保留三位有效数字)

(2)、从O点到N点,重物重力势能的减少量为J。(结果保留三位有效数字)
(3)、若测出纸带上各点到O点之间的距离,根据纸带算出打点计时器打各点时重物的速度v及重物下落的高度x,则在机械能守恒的情况下,以 为纵轴、x为横轴画出的图像是下图中的_____。
A、 B、 C、 D、
举一反三

用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量,即验证机械能守恒定律.

①下面列举了该实验的几个操作步骤:

A.按照图示的装置安装器件;

B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;

C.用天平测出重锤的质量;

D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;

E.测量纸带上某些点间的距离;

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.

其中没有必要进行的或者操作不当的步骤是{#blank#}1{#/blank#}(将其选项对应的字母填在横线处)

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2所示,根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,测出A距起始点O的距离为s0 , 点AC间的距离为s1 , 点CE间的距离为s2 , 使用交流电的频率为f,根据这些条件计算重锤下落的加速度a={#blank#}2{#/blank#}.

③在上述验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,可以通过该实验装置测阻力的大小.若已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,还需要测量的物理量是{#blank#}3{#/blank#}.试用这些物理量和图2纸带上的数据符号表示出重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F={#blank#}4{#/blank#}.

为验证机械能守恒,某同学完成实验如下:该同学用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的频率为50Hz的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.

①他进行了下面几个操作步骤:

A.按照图a示安装器件;

B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;

C.用天平测出重锤的质量;

D.先接通电源,后释放纸带,打出一条纸带;

E.测量纸带上某些点间的距离;

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.

其中没有必要进行的步骤是{#blank#}1{#/blank#},操作不当的步骤是{#blank#}2{#/blank#}.

②设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为T、重力加速度为g.图b是实验得到的一条纸带,A、B、C、D、E为相邻的连续点.根据测得的s1、s2、s3、s4写出重物由B点到D点势能减少量的表达式{#blank#}3{#/blank#},动能增量的表达式{#blank#}4{#/blank#}.由于重锤下落时要克服阻力做功,所以该实验的动能增量总是{#blank#}5{#/blank#}(填“大于”、“等于”或“小于”)重力势能的减小量.

③该同学根据纸带算出各点的速度v,量出下落距离h,并以 纵轴、以h为横轴画出图象,应是图中的{#blank#}6{#/blank#}.

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