如圖,甲、乙兩圖都是使用電磁打點計時器驗證機械能守恒定律的裝置示意圖,已知該打點計時器的打點頻率為50Hz.
 
(1)甲、乙兩圖比較,圖
甲圖
甲圖
所示的裝置較好.
(2)若按實驗要求正確地選出紙帶測量,量得連續(xù)三點A、B、C到第一個點的距離如圖丙所示(相鄰兩點時間間隔為0.02s),當(dāng)重力加速度的值為9.8m/s,測得重物的質(zhì)量為1.00kg,則從起點O到打下計數(shù)點B的過程中重力勢能減少量△EP=
0.49J
0.49J
,此過程物體動能增加量△EK=
0.48J
0.48J
.(計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
分析:(1)因為用夾子固定紙帶,可以避免乙圖中用手握住紙帶的弊端,一方面,由于手的抖動會造成紙帶上的第一個點跡被拖長或位置不能確定;另一方面,用夾子固定紙帶,便于將紙帶調(diào)整為豎直方向,以避免紙帶與打點計時器限位孔之間產(chǎn)生過大的摩擦.
(2)根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量;根據(jù)某段時間內(nèi)平均速度等于中間時間的瞬時速度求出B點的瞬時速度,從而求出動能的變化量.
解答:解:(1)因為用夾子固定紙帶,可以避免乙圖中用手握住紙帶的弊端,一方面,由于手的抖動會造成紙帶上的第一個點跡被拖長或位置不能確定;另一方面,用夾子固定紙帶,便于將紙帶調(diào)整為豎直方向,以避免紙帶與打點計時器限位孔之間產(chǎn)生過大的摩擦.甲、乙兩圖相比較,甲圖所示的裝置較好.
(2)從起點O到打下計數(shù)點B的過程中重力勢能減少量是:△Ep=mgh=1×9.8×0.0501J≈0.49J.
B點的瞬時速度等于AC段的平均速度,則有:
vB=
xAC
2T
=
(7.06-3.14)×10-2m
2×0.02s
=0.98m/s

動能的增加量:
△Ek=
1
2
m
v
2
B
=
1
2
×1.00×(0.98)2J=0.48J

故答案為:(1)甲圖;(2)0.49J,0.48J.
點評:對于基礎(chǔ)實驗要從實驗原理出發(fā)去理解,要親自動手實驗,深刻體會實驗的具體操作,不能單憑記憶去理解實驗,同時要掌握紙帶的處理方法,會通過紙帶求解加速度和瞬時速度.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)在用雙縫干涉測光的波長的實驗中,請按照題目要求回答下列問題.
①圖1甲、乙兩圖都是光的條紋形狀示意圖,其中干涉圖樣是
 

②將下表中的光學(xué)元件放在圖1丙所示的光具座上組裝成用雙縫干涉測光的波長的實驗裝置,并用此裝置測量紅光的波長.
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元件代號 A B C D E
元件名稱 光屏 雙縫 白光光源 單縫 透紅光的濾光片
將白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光學(xué)元件,由左至右,表示各光學(xué)元件的排列順序應(yīng)為
 
.(填寫元件代號)
③已知該裝置中雙縫間距d=0.50mm,雙縫到光屏的距離L=0.50m,在光屏上得到的干涉圖樣如圖7甲所示,分劃板在圖中A位置時游標(biāo)卡尺如圖2乙所示,則其示數(shù)為
 
mm;在B位置時游標(biāo)卡尺如圖2丙所示.由以上所測數(shù)據(jù)可以得出形成此干涉圖樣的單色光的波長為
 
m.
(2)用半徑相同的小球1和小球2的碰撞驗證動量守恒定律,實驗裝置如圖3所示,斜槽與水平槽圓滑連接.安裝好實驗裝置,在地上鋪一張白紙,白紙上鋪放復(fù)寫紙,記下重錘線所指的位置O.接下來的實驗步驟如下:
步驟1:不放小球2,讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下,并落在地面上.重復(fù)多次,用盡可能小的圓,把小球的所有落點圈在里面,其圓心就是小球落點的平均位置;
步驟2:把小球2放在斜槽前端邊緣位置B,讓小球1從A點由靜止?jié)L下,使它們碰撞.重復(fù)多次,并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點的平均位置;
步驟3:用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置M、P、N離O點的距離,即線段OM、OP、ON的長度.
①對于上述實驗操作,下列說法正確的是
 

A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下
B.斜槽軌道必須光滑
C.斜槽軌道末端必須水平
D.實驗過程中,白紙可以移動,復(fù)寫紙不能移動
E.小球1的質(zhì)量應(yīng)大于小球2的質(zhì)量
②本實驗除需測量線段OM、OP、ON的長度外,還需要測量的物理量有
 

A.A、B兩點間的高度差h1          B.B點離地面的高度h2
C.小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2    D.小球1和小球2的半徑r
③當(dāng)所測物理量滿足表達式
 
(用所測物理量的字母表示)時,即說明兩球碰撞遵守動量守恒定律.如果還滿足表達式
 
(用所測物理量的字母表示)時,即說明兩球碰撞時無機械能損失.
④完成上述實驗后,某實驗小組對上述裝置進行了改造,如圖4所示.在水平槽末端與水平地面間放置了一個斜面,斜面的頂點與水平槽等高且無縫連接.使小球1仍從斜槽上A點由靜止?jié)L下,重復(fù)實驗步驟1和2的操作,得到兩球落在斜面上的平均落點M′、P′、N′.用刻度尺測量斜面頂點到M′、P′、N′三點的距離分別為l1、l2、l3.則驗證兩球碰撞過程中動量守恒的表達式為
 
(用所測物理量的字母表示).

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科目:高中物理 來源:河南省南陽市2010-2011學(xué)年高一春期期末考試物理試題(人教版)(人教版) 題型:022

如圖,甲、乙兩圖都是使用電磁打點計時器驗證機械能守恒定律的裝置示意圖,已知該打點計時器的打點頻率為50 Hz.

(1)甲、乙兩圖比較,圖________所示的裝置較好.

(2)若按實驗要求正確地選出紙帶測量,量得連續(xù)三點A、B、C到第一個點的距離如圖丙所示(相鄰兩點時間間隔為0.02 s),當(dāng)重力加速度的值為9.8 m/s,測得重物的質(zhì)量為1.00 kg,則從起點O到打下計數(shù)點B的過程中重力勢能減少量ΔEp=________,此過程物體動能增加量ΔEK________.(計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:海淀區(qū)二模 題型:填空題

(1)在用雙縫干涉測光的波長的實驗中,請按照題目要求回答下列問題.
①圖1甲、乙兩圖都是光的條紋形狀示意圖,其中干涉圖樣是______.
②將下表中的光學(xué)元件放在圖1丙所示的光具座上組裝成用雙縫干涉測光的波長的實驗裝置,并用此裝置測量紅光的波長.

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元件代號 A B C D E
元件名稱 光屏 雙縫 白光光源 單縫 透紅光的濾光片
將白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光學(xué)元件,由左至右,表示各光學(xué)元件的排列順序應(yīng)為______.(填寫元件代號)
③已知該裝置中雙縫間距d=0.50mm,雙縫到光屏的距離L=0.50m,在光屏上得到的干涉圖樣如圖7甲所示,分劃板在圖中A位置時游標(biāo)卡尺如圖2乙所示,則其示數(shù)為______mm;在B位置時游標(biāo)卡尺如圖2丙所示.由以上所測數(shù)據(jù)可以得出形成此干涉圖樣的單色光的波長為______m.
(2)用半徑相同的小球1和小球2的碰撞驗證動量守恒定律,實驗裝置如圖3所示,斜槽與水平槽圓滑連接.安裝好實驗裝置,在地上鋪一張白紙,白紙上鋪放復(fù)寫紙,記下重錘線所指的位置O.接下來的實驗步驟如下:
步驟1:不放小球2,讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下,并落在地面上.重復(fù)多次,用盡可能小的圓,把小球的所有落點圈在里面,其圓心就是小球落點的平均位置;
步驟2:把小球2放在斜槽前端邊緣位置B,讓小球1從A點由靜止?jié)L下,使它們碰撞.重復(fù)多次,并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點的平均位置;
步驟3:用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置M、P、N離O點的距離,即線段OM、OP、ON的長度.
①對于上述實驗操作,下列說法正確的是______
A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下
B.斜槽軌道必須光滑
C.斜槽軌道末端必須水平
D.實驗過程中,白紙可以移動,復(fù)寫紙不能移動
E.小球1的質(zhì)量應(yīng)大于小球2的質(zhì)量
②本實驗除需測量線段OM、OP、ON的長度外,還需要測量的物理量有______.
A.A、B兩點間的高度差h1          B.B點離地面的高度h2
C.小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2    D.小球1和小球2的半徑r
③當(dāng)所測物理量滿足表達式______(用所測物理量的字母表示)時,即說明兩球碰撞遵守動量守恒定律.如果還滿足表達式______(用所測物理量的字母表示)時,即說明兩球碰撞時無機械能損失.
④完成上述實驗后,某實驗小組對上述裝置進行了改造,如圖4所示.在水平槽末端與水平地面間放置了一個斜面,斜面的頂點與水平槽等高且無縫連接.使小球1仍從斜槽上A點由靜止?jié)L下,重復(fù)實驗步驟1和2的操作,得到兩球落在斜面上的平均落點M′、P′、N′.用刻度尺測量斜面頂點到M′、P′、N′三點的距離分別為l1、l2、l3.則驗證兩球碰撞過程中動量守恒的表達式為______(用所測物理量的字母表示).

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科目:高中物理 來源:北京模擬題 題型:實驗題

在用雙縫干涉測光的波長的實驗中,請按照題目要求回答下列問題。
(1)圖1甲、乙兩圖都是光的條紋形狀示意圖,其中干涉圖樣是__________。
(2)將下表中的光學(xué)元件放在圖1丙所示的光具座上組裝成用雙縫干涉測光的波長的實驗裝置,并用此裝置測量紅光的波長。
將白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光學(xué)元件,由左至右,表示各光學(xué)元件的排列順序應(yīng)為__________。(填寫元件代號)
(3)已知該裝置中雙縫間距d=0.50mm,雙縫到光屏的距離L=0.50m,在光屏上得到的干涉圖樣如圖2甲所示,分劃板在圖中A位置時游標(biāo)卡尺如圖2乙所示,則其示數(shù)為__________mm;在B位置時游標(biāo)卡尺如圖2丙所示。由以上所測數(shù)據(jù)可以得出形成此干涉圖樣的單色光的波長為__________m。

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同步練習(xí)冊答案