如图甲所示的装置叫作阿特伍德机,是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置,常用来研究匀变速直线运动的规律。学校伽利略学习社对该装置加以改进,利用改进后的装置(如图乙所示)验证机械能守恒定律。
(1)用螺旋测微器测量挡光片的宽度,如图丙所示,则挡光片的宽度____________ mm;
(2)将质量均为M的重物A(含挡光片)、B(含挂钩)用轻绳连接后,跨放在定滑轮上,处于静止状态,测量出____________ (选填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片的中心”)到光电门中心的竖直距离h。
(3)在B的下端挂上质量为m的物块C,光电门记录挡光片挡光的时间为t,重力加速度大小为g,则在重物A由静止运动至光电门的过程中,系统(重物A、B以及物块C)的重力势能的减少量____________ ,系统动能的增加量____________ 。若在误差允许的范围内,则可认为该过程中系统机械能守恒。(均用相关物理量的符号表示)
(4)某次实验中,小于,小李认为这是空气阻力造成的。小李的观点____________ (选填“正确”或“错误”),其原因是____________ 。
(1)用螺旋测微器测量挡光片的宽度,如图丙所示,则挡光片的宽度
(2)将质量均为M的重物A(含挡光片)、B(含挂钩)用轻绳连接后,跨放在定滑轮上,处于静止状态,测量出
(3)在B的下端挂上质量为m的物块C,光电门记录挡光片挡光的时间为t,重力加速度大小为g,则在重物A由静止运动至光电门的过程中,系统(重物A、B以及物块C)的重力势能的减少量
(4)某次实验中,小于,小李认为这是空气阻力造成的。小李的观点
更新时间:2021-10-30 19:05:12
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【知识点】 验证机械能守恒定律的注意事项和误差分析
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实验题
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【推荐1】用重物自由下落验证机械能守恒定律。实验装置如图1所示。
(1)在实验过程中,下列实验操作和数据处理错误的是________ 。
A.重物下落的起始位置靠近打点计时器
B.做实验时,先接通打点计时器的电源,再释放重锤
C.为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v,可测量该点到O点的距离h,再根据公式计算,其中g应取当地的重力加速度
D.用刻度尺测量某点到O点的距离h,利用公式计算重力势能的减少量,其中g应取当地的重力加速度
(2)图2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取五个连续打出的点A、B、C、D、E,测得A、B、C三点到起始点距离分别为、、。已知重锤的质量为m,当地的重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中,重锤重力势能的减少量_______________ ,动能的增加量____________ 。
(3)实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差下列说法正确的是( )
A.该误差属于偶然误差
B.该误差属于系统误差
C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
(4)某同学以重物的速度平方为纵轴,以重物下落的高度h为横轴,作出如图所示的图像,则当地的重力加速度________ 。(结果保留3位有效数字)
(1)在实验过程中,下列实验操作和数据处理错误的是
A.重物下落的起始位置靠近打点计时器
B.做实验时,先接通打点计时器的电源,再释放重锤
C.为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v,可测量该点到O点的距离h,再根据公式计算,其中g应取当地的重力加速度
D.用刻度尺测量某点到O点的距离h,利用公式计算重力势能的减少量,其中g应取当地的重力加速度
(2)图2是实验中得到的一条纸带。在纸带上选取五个连续打出的点A、B、C、D、E,测得A、B、C三点到起始点距离分别为、、。已知重锤的质量为m,当地的重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中,重锤重力势能的减少量
(3)实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差下列说法正确的是
A.该误差属于偶然误差
B.该误差属于系统误差
C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
(4)某同学以重物的速度平方为纵轴,以重物下落的高度h为横轴,作出如图所示的图像,则当地的重力加速度
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解题方法
【推荐2】验证机械能守恒定律的实验装置如图所示。
(1)对于本实验下列说法中正确的是________ 。
A.重物应选用密度小的物体
B.纸带释放前,应使其竖直
C.应先释放纸带,后接通电源
D.重物减少的重力势能略小于其增加的动能
(2)为验证机械能守恒定律,下列物理量中需要用工具直接测量的是________ 。
A.重物的质量 B.重力加速度
C.重物下落的高度 D.重物下落的瞬时速度
(3)某同学依据纸带求得各点的瞬时速度v,以及与此相对应的重物下落高度h,以为纵轴,以h为横轴,建立坐标系,描点后画出图像。若所有操作均正确,得到的图像如图所示,图像的斜率为k,则当地的重力加速度大小为________ (用k表示)。
(1)对于本实验下列说法中正确的是
A.重物应选用密度小的物体
B.纸带释放前,应使其竖直
C.应先释放纸带,后接通电源
D.重物减少的重力势能略小于其增加的动能
(2)为验证机械能守恒定律,下列物理量中需要用工具直接测量的是
A.重物的质量 B.重力加速度
C.重物下落的高度 D.重物下落的瞬时速度
(3)某同学依据纸带求得各点的瞬时速度v,以及与此相对应的重物下落高度h,以为纵轴,以h为横轴,建立坐标系,描点后画出图像。若所有操作均正确,得到的图像如图所示,图像的斜率为k,则当地的重力加速度大小为
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【推荐3】用下图1所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)如图2为某次实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。如果重锤质量用m表示,已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中,动能的增量△Ek=_______ 。
(2)某同学在纸带上选取计数点后,测量它们到起始点O的距离h,并计算出打相应计数点时重锤的速度v,通过描绘v2−h图象去研究机械能是否守恒.若实验中重锤所受阻力不可忽略,且阻力大小保持不变,从理论上分析,合理的v2−h图像是图3的哪一个___________ 。
(1)如图2为某次实验中得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。如果重锤质量用m表示,已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。从打下O点到打下B点的过程中,动能的增量△Ek=
(2)某同学在纸带上选取计数点后,测量它们到起始点O的距离h,并计算出打相应计数点时重锤的速度v,通过描绘v2−h图象去研究机械能是否守恒.若实验中重锤所受阻力不可忽略,且阻力大小保持不变,从理论上分析,合理的v2−h图像是图3的哪一个
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