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高中一年级物理

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首页 高中一年级物理知识 实验：验证机械能守恒定律 试题正文
  • 实验题
    在验证机械能守恒定律实验中打出的一条纸带，如图所示，A、B、C、D、E为打点计时器连续打出的五个点，O为起始点，假设各点到O点的距离分别为x1、x2、x3、x4和x5（单位全都是m），打点计时器每间隔T（s）时间打一个点，重锤的质量为m（kg），且当地的重力加速度g。则：


    ⑴当打点计时器打下D点时物体的重力势能减少△Ep=_________J，动能的增量为△Ek=________J，若实验过程操作无误，则△Ep_________△Ek（填“等于”、“略大于”或“略小于”）。
    ⑵此实验的的主要误差来源于________________。
    ⑶若以重锤下落的高度和当地重力加速度的乘积gh为横坐标，以v2/2为纵坐标，根据纸带上的一系列点算出相关各点的速度v，量出对应下落距离h，则在下列各图象中能正确反映重锤下落过程的是______
    A.
    B.
    C.
    D.
    ⑷在此实验中，现提供以下器材：打点计时器、交流低压电源、导线若干、秒表、纸带、带夹子的重物、天平、铁架台，其中一定用不到的器材是___________，还缺少的是_________________。
    ⑸下列是关于该实验的几个重要步骤，请按照操作重新排列顺序：__________________
    ① 整理实验器材；
    ② 固定打点计时器；
    ③ 重复实验，分析纸带；
    ④ 放开纸带，让重锤下落；
    ⑤ 接通电源，打点计时器开始工作；
    ⑥ 将挂有重锤的纸带穿过打点计时器
    本题信息：2010年河北省期末题物理实验题难度较难 来源:牛青丹
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本试题 “在验证机械能守恒定律实验中打出的一条纸带，如图所示，A、B、C、D、E为打点计时器连续打出的五个点，O为起始点，假设各点到O点的距离分别为x1、x2、x3、x4和...” 主要考查您对

实验：验证机械能守恒定律

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  • 实验：验证机械能守恒定律
验证机械能守恒定律：

实验目的：
验证机械能守恒定律。
实验原理： 
当物体自由下落时，只有重力做功，物体的重力势能和动能互相转化，机械能守恒。若某一时刻物体下落的瞬时速度为v，下落高度为h，则应有：mgh=mv2，借助打点计时器，测出重物某时刻的下落高度h和该时刻的瞬时速度v，即可验证机械能是否守恒，实验装置如图所示。

测定第n点的瞬时速度的方法是：测出第n点的相邻前、后两段相等时间T内下落的距离sn和sn+1，由公式vn=，或由vn=算出，如图所示。

实验器材：
铁架台（带铁夹），打点计时器，学生电源，导线，带铁夹的重缍，纸带，米尺。
实验步骤：
1、按如图装置把打点计时器安装在铁架台上，用导线把打点计时器与学生电源连接好。
2、把纸带的一端在重锤上用夹子固定好，另一端穿过计时器限位孔，用手竖直提起纸带使重锤停靠在打点计时器附近。
3、接通电源，松开纸带，让重锤自由下落。
4、重复几次，得到3～5条打好点的纸带。
5、在打好点的纸带中挑选第一、二两点间的距离接近2mm，且点迹清晰一条纸带，在起始点标上0，以后各依次标上1，2，3……，用刻度尺测出对应下落高度h1、h2、h3……。
6、应用公式vn=计算各点对应的即时速度v1、v2、v3……。
7、计算各点对应的势能减少量mghn和动能的增加量mvn2，进行比较。
注意项事：
1、打点计时器安装时，必须使两纸带限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力。
2、选用纸带时应尽量挑第一、二点间距接近2mm的纸带。
3、因不需要知道动能和势能的具体数值，所以不需要测量重物的质量。
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