用如圖裝置可驗證機械能守恒定律，輕繩兩端系著質(zhì)量相等的相同物塊A、B，物塊B上放置一金屬薄片C，輕繩穿過C中心的小孔。鐵架臺上固定一金屬圓環(huán)，圓環(huán)處于物塊B的正下方。系統(tǒng)靜止時，金屬薄片C與圓環(huán)間的高度差為h。系統(tǒng)由靜止釋放，當物塊B穿過圓環(huán)時，金屬薄片C被擱置在圓環(huán)上。兩光電門固定在鐵架臺的P1、P2兩點處，可以測出物塊B通過P1、P2這段高度的時間。（測時原理：光電門P1被擋光時開始計時，光電門P2被擋光時停止計時）。
（1）若測得P1、P2之間的距離為d。光電門記錄物塊B通過這段距離的時間為t,則物塊B剛穿過圓環(huán)后的速度表示為v=dtdt；
（2）若物塊A、B的質(zhì)量均為M，金屬薄片C的質(zhì)量為m,在不計滑輪大小、質(zhì)量、摩擦及空氣阻力等次要因素的情況下，該實驗應驗證機械能守恒定律的表達式為：2mgh=（2M+m）v22mgh=（2M+m）v2（用M、m、重力加速度g、h及v表示）
（3）改變物塊B的初始位置，使物塊B由不同的高度落下穿過圓環(huán)，記錄各次高度差h以及物塊B通過P1、P2這段距離d的時間為t,以h為縱軸，以 1t21t2（填“t2”或“1t2”）為橫軸，通過描點作出的圖線是一條這坐標原點的直線，若此直線的斜率為k,且M=2m,則重力加速度g=5d22k5d22k（用k、d表示）。
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【考點】驗證機械能守恒定律．
【答案】；2mgh=（2M+m）v2；；
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【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：48引用：2難度：0.6
相似題
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1．某同學用如圖甲所示的實驗裝置“驗證機械能守恒定律”，實驗所用的電源為學生電源，可以提供輸出電壓為8V的交變電流和直流電，交變電流的頻率為50Hz。重錘從高處由靜止開始下落，電磁打點計時器在紙帶上打出一系列的點，對紙帶上的點測量并分析，即可驗證機械能守恒定律。
（1）他進行了下面幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器材；
B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；
C．用天平測出重錘的質(zhì)量；
D．先接通電源，后釋放紙帶，打出一條紙帶；
E.測量紙帶上某些點間的距離；
F.根據(jù)測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的功能
其中沒有必要進行的步驟是 ，操作不當?shù)牟襟E是 。（均填步驟前的選項字母）
（2）這位同學進行正確測量后挑選出一條點跡清晰的紙帶進行測量分析，如圖乙所示，其中O點為起始點，A、B、C、D、E、F為六個計數(shù)點，根據(jù)紙帶上的測量數(shù)據(jù)，可得出打B點時重錘的速度為 m/s,若重錘的質(zhì)量為1.0kg,從O點下落到B的過程中重力勢能的減少量為 J。O點下落到B的過程中動能增加量為 J（g=9.8m/s2，計算結果均保留3位有效數(shù)字）
（3）他根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)算出各點的速度v,量出下落距離h,并以為縱軸、h為橫軸畫出的圖像應是下圖丙的 （填選項字母）。v22
發(fā)布：2024/12/29 23:0:1組卷：10引用：4難度：0.6 -
2．某物理興趣小組用如圖所示裝置探究自由落體運動的規(guī)律。
（1）下面是該小組實驗時的操作步驟，正確的順序為 。
A．將鐵架臺放在水平桌面上，把打點計時器固定在鐵架臺上
B．安放紙帶
C．松開紙帶讓重錘帶著紙帶下落
D．接通電源
（2）該小組按上述步驟打出一條紙帶，他們在紙帶上取連續(xù)的7個點進行研究，并用刻度尺測出相鄰兩點之間的距離，x1=0.59cm,x2=0.97cm,x3=1.35cm,x4=1.74cm,x5=2.11cm,x6=2.49cm,電磁打點計時器的電源頻率為50Hz。
①根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算，該重錘自由下落的加速度是 m/s2（保留3位有效數(shù)字）。
②已知當?shù)氐闹亓铀俣葹?.80m/s2，請列出測量值與當?shù)刂亓铀俣戎涤胁町惖囊粋€原因 。
發(fā)布：2024/12/30 2:0:2組卷：18引用：3難度：0.7 -
3．用如圖1所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律．實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種．重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點痕進行測量，即驗證機械能守恒定律．
①下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將打點計時器接到電源的“直流輸出”上；
C．用天平測出重錘的質(zhì)量；
D．釋放懸掛紙帶的夾子，同時接通電源開關打出一條紙帶；
E．測量紙帶上某些點間的距離；
F．根據(jù)測量的結果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．
其中沒有必要進行的或者操作不當?shù)牟襟E是（將其選項對應的字母填在橫線處）
②利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值．如圖2所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上的連續(xù)的五個點A、B、C、D、E，測出A距起始點O的距離為s0，點AC間的距離為s1，點CE間的距離為s2，使用交流電的頻率為f,根據(jù)這些條件計算重錘下落的加速度a=．
③在上述驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的增加，其原因主要是因為在重錘下落的過程中存在阻力作用，可以通過該實驗裝置測阻力的大?。粢阎?shù)刂亓铀俣裙J的較準確的值為g,還需要測量的物理量是．試用這些物理量和圖2紙帶上的數(shù)據(jù)符號表示出重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小F=．發(fā)布：2024/12/29 23:0:1組卷：9引用：4難度：0.7
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