1、实验题 利用电火花计时器做如下实验。甲同学使用如图1所示的装置来验证“机械能守恒定律”。
(1)下面是操作步骤:
a.按图1安装器材;
b.松开铁夹,使重物带动纸带下落;
c.接通电火花计时器电源,使计时器开始工作;
d.进行数据处理。
把上述必要的操作步骤按正确的顺序排列____________。
(2)电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上,图2为实验中打出的一条纸带,从起始点O开始,将此后连续打出的7个点依次标为A、B、C、D……,电火花计时器打F点时,重锤下落的速度为____________m/s。(保留到小数点后两位)
(3)如果已知重锤的质量为0.50 kg,当地的重力加速度为9.80m/s2。从打点到打F点的过程中,重锤重力势能的减少量为____________J,重锤动能的增加量为____________J。(保留到小数点后两位)
2、简答题 在《验证机械能守恒定律》的实验中,质量m为1.0kg的重物自由下落,带动纸带打出一系列的点,如图所示.相邻计数点间的时间间隔为0.02s,距离单位为cm.g取9.8m/s2.
(1)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB=______m/s;
(2)从起点O到打下计数点B的过程中物体的动能增加量△EK=______J,重力势能减少量△EP=______J.(结果保留两位有效数字)
(3)实验的结论是______.
3、简答题 用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1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.图2给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图2所示.已知m1=50g、m2=150g,则(结果保留两位有效数字)
(1)在纸带上打下记数点5时的速度v=______m/s;
(2)在0~5过程中系统动能的增量△EK=______J,系统势能的减少量△EP=______J;
(3)若某同学作出
v2-h图象如图3,则当地的重力加速度g=______m/s2.
4、简答题 某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械守恒定律,实验装置如图甲所示,在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连.滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象.
(1)实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的△t1______△t2.(填“>”“=”或“<”)时,说明气垫导轨已经水平.
(2)遮光条宽度为d,滑块P用细线跨过定滑轮与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图象如图乙所示,若△t1、△t2、d和鈎码质量m已知,要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒,还应测出的物理量是______和______(写出物理量的名称及符号).
(3)若上述物理量间满足关系式______,则表明在上述过程中滑块和砝码组成的系统机械能守恒.
5、简答题 在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,使质量为m=1.00kg的重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示.O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点.已知打点计时器每隔0.02s打一个点,当地的重力加速度为g=9.80m/s2,那么:
(1)根据图上所得的数据,应取图中O点到______点来验证机械能守恒定律;
(2)从O点到(1)问中所取的点,重物重力势能的减少量△Ep=______J,动能增加量△Ek=______J(结果取三位有效数字);
(3)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,则以
为纵轴,以h为横轴画出的图象是图中的______.
(4)实验中对于使用打点计时器,下面说法正确的是:______
A.应先释放纸带后接通电源
B.应先接通电源后释放纸带
C.打点计时器使用的电源为直流电源
D.打点计时器使用的电源为交流电源.