用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。重物从高处由静止开始下落,重物拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点进行测量,即可验证机械能守恒定律。下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照如图所示的装置安装器件
B.给打点计时器接上低压直流电源
C.用天平测量出重物的质量
D.接通电源开关、释放纸带,打出一条纸带
E.测量纸带上某两点之间的距离
F.利用纸带,测量计算出打上述两点时的瞬时速度
G.计算比较重物在两点间下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
(1)指出其中不必要的步骤是________,错误的步骤是________。(填步骤前的字母)
(2)利用这个装置也可以测量重物下落的加速度a的数值。如下图所示,是某次实验打出的一条纸带,选取纸带上连续打出的五个点A、B、C、D、E,每隔时间T打一次点。测出A点距起始点O的距离为x0,点A、C间的距离为x1,点C、E间的距离为x2,根据这些条件,计算在打B点时,重物的瞬时速度为________;在打D点时,重物的瞬时速度为________;重物下落的加速度a的表达式为a=________.
如图所示,是某同学抽动纸带打点的一部分纸带,纸带上点迹清晰,试回答:
(1) 电火花打点计时器是一种使用电源(填“直流”或“交流”)的计时仪器,它的工作电压为V,当电源频率为50Hz时,它每隔s打一次点.
(2) 试计算出从0点通过计时器到B点通过计时器历时s,位移为m,这段时间内纸带运动的平均速度为m/s,A点的瞬时速度大约__________m/s.
某次“验证机械能守恒定律”的实验中,用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带,如图所示,O点为重锤下落的起点,选取的计数点为A、B、C、D,各计数点到O点的长度已在图上标出,单位为毫米,重力加速度取9. 800m/s2,若重锤质量为1.000kg。(保留三位小数)
①打点计时器打出B点时,重锤下落的速度vB=m/s,重锤的动能EkB=J。
②从开始下落算起,打点计时器打B点时,重锤的重力势能减小量为J。
③根据纸带提供的数据,重锤从静止开始到打出B点的过程中,得到的结论是。
①如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力加速度。所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架
台和带夹子的重物,此外还需(填字母代号)中的器材。
A.直流电源、天平及砝码 | B.直流电源、毫米刻度尺 |
C.交流电源、天平及砝码 | D.交流电源、毫米刻度尺 |
② 通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度。为使图线的斜率等于重力加速度,除作v-t图象外,还可作图象,其纵轴表示的是,横轴表示的是。
.如图所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.
(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为________.
(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出.从图中读出A、B两点间距x=________cm;C点对应的速度是________m/s(计算结果保留三位有效数字).
探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系,实验装置如图所示,实验主要过程如下:
(1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……;
(2)分析打点计时器打出的纸带,求出小车的速度、
、
、……;
(3)作出草图;
(4)分析图像。如果
图像是一条直线,表明W∝
;如果不是直线,可考虑是否存在
、
、
等关系。
以下关于该试验的说法中有一项不正确,它是___________。
A.本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……。所采用的方法是选用同样的橡皮筋,并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行是实验时,橡皮筋对小车做的功为W,用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时,橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、……。 |
B.小车运动中会受到阻力,补偿的方法,可以使木板适当倾斜。 |
C.某同学在一次实验中,得到一条记录纸带。纸带上打出的点,两端密、中间疏。出现这种情况的原因,可能是没有使木板倾斜或倾角太小。 |
D.根据记录纸带上打出的点,求小车获得的速度的方法,是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算。 |