为研究系统机械能守恒,某同学设计了如图甲所示的实验装置。绕过滑轮的轻绳两端连接
、
两物体。
在高处由静止开始下落,
拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,测量纸带上的点迹,即可验证机械能守恒定律。实验中获取了如图乙所示的一条纸带:每5个点取为一个计数点(图中未标出),依次得到0、1、2、3、4、5、6七个点,0是打下的第一个点,所用电源的频率为
。测得0到4的距离为
,4到5的距离为
,5到6的距离为
。已知
、
,请计算:(当地重力加速度取
,计算结果均保留三位有效数字)![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/aa87750864fbd0b35c8ea08cc3cdc42d.png)
____
;
(2)在计数点0到5的过程中,系统动能的增量![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b8b54d506f73fd3ad65a7c23ebc452a0.png)
____ J;系统重力势能的减少量![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09fe8929ccfc6f1b635d83c7d06c3c15.png)
____ J。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/77ab1256702aef4e9f1a5eb6c12ecc96.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1fbd67f60f04c278bdd867fdb3979dfb.png)
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(2)在计数点0到5的过程中,系统动能的增量
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09fe8929ccfc6f1b635d83c7d06c3c15.png)
更新时间:2022-12-05 18:58:52
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名校
【推荐1】为了验证机械能守恒定律,同学们设计了如图甲所示的实验装置:
(1)实验时,一组同学进行了如下操作:
①用天平分别测出重物A、B的质量
和
(A的质量含挡光片、B的质量含挂钩,且
),用螺旋测微器测出挡光片的宽度d;
②将重物A、B用绳连接后,跨放在定滑轮上,一个同学用手托住重物B,另一个同学测量出___________ (填“A的上表面”“A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h,之后释放重物B使其由静止开始下落;
③记录挡光片经过光电门的时间
。
(2)如果系统(重物A、B)的机械能守恒,应满足的关系式为___________ (用质量
、
,重力加速度为g,经过光电门的时间为
,挡光片的宽度d和距离h表示结果)。
(3)实验进行过程中,有同学对实验作了改进,如图乙所示,在B的下面挂上质量为m的钩码,让
,经过光电门的速度用
表示,距离用h表示,仍释放重物B使其由静止开始下落,若系统的机械能守恒,则有![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4c9afee649b125ee9a549136947e64dc.png)
___________ (已知重力加速度为g)。
(1)实验时,一组同学进行了如下操作:
①用天平分别测出重物A、B的质量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4b104090ea2ac34be58a76a4e0e95cb3.png)
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②将重物A、B用绳连接后,跨放在定滑轮上,一个同学用手托住重物B,另一个同学测量出
③记录挡光片经过光电门的时间
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/251ee0bd9b3f845a96ba657ba5df8ffe.png)
(2)如果系统(重物A、B)的机械能守恒,应满足的关系式为
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(3)实验进行过程中,有同学对实验作了改进,如图乙所示,在B的下面挂上质量为m的钩码,让
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【推荐2】用如图甲实验装置验证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。图乙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个点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示,已知电源频率为50Hz,m1=50g、m2=150g,g取10m/s2,则:______ m/s;
(2)在打点0~5过程中系统动能的增加量ΔEk=___ J,系统势能的减少量ΔEp=___ J。(第(2)问结果均保留三位有效数字)
(2)在打点0~5过程中系统动能的增加量ΔEk=
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【推荐3】用如图所示装置探究动量守恒定律质量为mA的钢球A放在光滑桌面边缘,桌面离地面高度为H,质量为mB的钢球B用细线悬挂于O点正下方。当细线被拉直时钢球B恰好与桌面接触,O点到桌面的距离为L,两球的半径均为r,中间有少许塑性爆破药剂,点燃爆破药剂,钢球A水平飞出后落到地面上,地面上铺有一张覆盖有复写纸的白纸,用来记录钢球A的落点,测得钢球A的落点距离桌面边缘的水平距离为s,钢球B向上摆起,最大摆角为
。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/30/cb649f42-8d84-42cd-ba74-c35c1172d619.png?resizew=152)
(1)钢球A离开桌面时速度大小为__________ 。
(2)钢球B获得的机械能为__________ 。
(3)若上述过程中动量守恒,应满足的关系式为__________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e170f206fdbbd834aad7580c727e2cc6.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/30/cb649f42-8d84-42cd-ba74-c35c1172d619.png?resizew=152)
(1)钢球A离开桌面时速度大小为
(2)钢球B获得的机械能为
(3)若上述过程中动量守恒,应满足的关系式为
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(0.85)
【推荐1】某同学利用如图所示的装置验证机械能守恒定律.水平桌面上固定倾斜的气垫导轨,一上端装有长方形遮光片的滑块总质量为M,滑块的左端连接着平行于导轨的细绳,细绳另一端跨过定滑轮和矿泉水瓶连接.导轨下端固定一光电门,光电门与计时器(图中未画出)连接,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间,光电门的中心位于导轨上的B点.开始时,使滑块在导轨上静止,此时遮光片的中心位于导轨上的A点,该同学利用刻度尺测出A、B两点间的距离为L,高度差为h,测得矿泉水瓶和里面水的总质量为m,遮光片的宽度为d,忽略滑块和导轨间的摩擦,重力加速度为g.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/21/e4842790-d073-40de-8f6c-1eb921d52852.png?resizew=278)
(1)用螺旋测微器测量挡光条的宽度d,如图乙所示,由该图可得遮光条的宽度d=__________ mm.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/21/115b6311-2760-4a44-a9c8-3100378abdce.png?resizew=184)
(2)使滑块由A点静止开始沿导轨下滑,读出遮光片经过光电门时的挡光时间为t,则滑块从A到B的过程中,系统重力势值的减小量为______ ;实验需要验证的表达式为_____ (均用题目中所给的字母表示).
(3)该同学保持滑轮高度和光电门位置不变,不断改变矿泉水瓶中水的质量,释放滑块使其由A处静止沿导轨下滑,测出每次矿泉水瓶和瓶中水的总质量m以及对应挡光时间t,为便于更直观地验证机械能守恒定律,应作出______ (选填“
”“
”“
”)关系图象,如图丙所示,则图象的斜用率k=_____ .
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/21/e4842790-d073-40de-8f6c-1eb921d52852.png?resizew=278)
(1)用螺旋测微器测量挡光条的宽度d,如图乙所示,由该图可得遮光条的宽度d=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/21/115b6311-2760-4a44-a9c8-3100378abdce.png?resizew=184)
(2)使滑块由A点静止开始沿导轨下滑,读出遮光片经过光电门时的挡光时间为t,则滑块从A到B的过程中,系统重力势值的减小量为
(3)该同学保持滑轮高度和光电门位置不变,不断改变矿泉水瓶中水的质量,释放滑块使其由A处静止沿导轨下滑,测出每次矿泉水瓶和瓶中水的总质量m以及对应挡光时间t,为便于更直观地验证机械能守恒定律,应作出
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/21/d6321f7f-ee1e-4ce0-8df5-505435d5ad47.png?resizew=146)
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实验题
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较易
(0.85)
【推荐2】在“验证机械能守恒定律”的实验中:
(1)从下列器材中选出实验所必需的,其编号______________________ 。
A.打点定时器(包括纸带)B.重物 C.天平 D.毫米刻度尺 E.秒表 F.运动小车
(2)如果实验要验证
,那么开始打点计时的时候,应______________ 。(填“先打点,后放纸带”或“先放纸带,后打点”)
(3)实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,另选连续的3个点A、B、C作为测量的点.如图所示,经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm,已知打点定时器所用电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度g=9.80m·s-2,测得所用的重物的质量为1.00kg。根据以上资料,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于_________ J,动能的增加量等于_________ J(取3位有效数字)。分析重力势能的减少量和动能的增加量的关系,可知产生误差的原因主要是____________ ,为减小误差,悬挂在纸带下的重物应选择__________________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/5/4e7686ad-3eda-4a99-9e57-a56a995d55d9.png?resizew=327)
(4)如果以
为纵轴,以h为横轴,根据实验数据绘出的
—h图线是_____ ,该线的斜率等于_________________________ 。
(1)从下列器材中选出实验所必需的,其编号
A.打点定时器(包括纸带)B.重物 C.天平 D.毫米刻度尺 E.秒表 F.运动小车
(2)如果实验要验证
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c92ca27b2f57fe5f4f18bda2ae6285f0.png)
(3)实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,另选连续的3个点A、B、C作为测量的点.如图所示,经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm,已知打点定时器所用电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度g=9.80m·s-2,测得所用的重物的质量为1.00kg。根据以上资料,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/5/4e7686ad-3eda-4a99-9e57-a56a995d55d9.png?resizew=327)
(4)如果以
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1bac794ebabd72f0f9fdadc5071fca32.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1bac794ebabd72f0f9fdadc5071fca32.png)
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实验题
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(0.85)
【推荐3】如图所示,气垫导轨上质量为M的滑块通过轻质细绳绕过轻质动滑轮与拉力传感器相连,动滑轮下悬挂质量为m的钩码,滑块上遮光条宽度为d.实验时,滑块由静止释放,测得遮光条通过光电门的时间为Δt,拉力传感器的读数为F.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/27/298b6391-74c6-40f8-8e07-e655f190b078.png?resizew=584)
(1)用游标卡尺测量遮光条宽度,其读数为_____ cm;
(2)某同学在“探究绳子拉力对滑块做功与滑块动能变化的关系”实验时,记录滑块的初位置与光电门的距离L及挡光条通过光电门的时间Δt,测得多组L和Δt值.应用图象法处理数据时,为了获得线性图象应作_______ 图象(选填“
”、“
”或“
”),该图象的斜率k=______ ;
(3)该同学通过实验发现:绳子拉力F做的功总大于滑块动能的变化量.若实验数据测量准确,出现该情况的可能原因是______ .
A.钩码质量m未远小于滑块质量M
B.滑块运动过程中克服阻力做功
C.气垫导轨没有调节水平
D.没有考虑动滑轮的质量
(4)若用上述装置研究系统(含滑块、钩码)机械能守恒,设滑块由静止开始的释放点与光电门的距离为L、挡光条通过光电门的时间为Δt,则满足关系式_______ (用已知量符号表示)时,运动过程中系统机械能守恒.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/27/298b6391-74c6-40f8-8e07-e655f190b078.png?resizew=584)
(1)用游标卡尺测量遮光条宽度,其读数为
(2)某同学在“探究绳子拉力对滑块做功与滑块动能变化的关系”实验时,记录滑块的初位置与光电门的距离L及挡光条通过光电门的时间Δt,测得多组L和Δt值.应用图象法处理数据时,为了获得线性图象应作
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/06cbcd8093e04c72276be3807e2520de.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be28d80f18e1e1b6b09e2dcf7caf7ed6.png)
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(3)该同学通过实验发现:绳子拉力F做的功总大于滑块动能的变化量.若实验数据测量准确,出现该情况的可能原因是
A.钩码质量m未远小于滑块质量M
B.滑块运动过程中克服阻力做功
C.气垫导轨没有调节水平
D.没有考虑动滑轮的质量
(4)若用上述装置研究系统(含滑块、钩码)机械能守恒,设滑块由静止开始的释放点与光电门的距离为L、挡光条通过光电门的时间为Δt,则满足关系式
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