组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 功和能 > 机械能守恒定律 > 机械能守恒定律的应用 > 用细绳连接的系统机械能守恒问题
题型:实验题 难度:0.4 引用次数:1430 题号:18852992
验证机械能守恒定律也可以有其他多种的实验设计。
方案一:甲同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律,细线的一端拴一个金属小球,另一端连接固定在天花板上的拉力传感器,传感器可记录小球在摆动过程中细线拉力的大小。将小球拉至图示位置,由静止释放小球,发现细线拉力在小球摆动的过程中做周期性变化。

(1)若细线的长度远大于小球的直径,为了验证机械能守恒定律,该小组不需要测出的物理量是___________;(填入选项前的序号)
A.释放小球时细线与竖直方向的夹角α        
B.细线的长度L
C.小球的质量m
D.细线拉力的最大值F
E.当地的重力加速度g
(2)根据上述测量结果,小球动能的最大值的表达式为___________
(3)小球从静止释放到最低点过程中, 满足机械能守恒的关系式为___________(用上述测定的物理量的符号表示)。
方案二:乙同学想用下图所示的装置验证机械能守恒定律。他将一条轻质细绳跨过定滑轮,绳的两端各系一个小球abb球的质量是a球的3倍,用手托住b球,a球静止于地面。当绳刚好被拉紧时,释放b球。他想仅利用刻度尺这一测量工具验证b球落地前瞬间两球的机械能之和与释放时相等。

(4)请写出他需要测量的物理量及其符号,以及这些物理量应满足的关系式____________
22-23高一下·北京海淀·期中 查看更多[6]

相似题推荐

实验题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐1】如图甲所示的装置叫做阿特伍德机,是英国数学家和物理学家阿特伍德(G·Atwood746-1807)创制的一和著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律。某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律和动量守恒定律,如图乙所示。(已知当地的重力加速度为g)

(1)该同学用游标卡尺测量遮光片的宽度如图丙所示,则d=___________mm;然后将质量均为m(A的含挡光片和挂钩、B的含挂钩)的重物用绳连接后,跨放在定滑轮上,A置于桌面上处于静止状态,测量出挡光片中心到固定光电门中心的竖直距离h
(2)为了验证动量守恒定律,该同学让A在桌面上处丁静止状态,将B从静止位置竖直提升s后由自由下落,光电门记录下挡光片挡光的时间为Δt(B未接触桌面),则验证绳绷紧过程中系统沿绳方向动量守恒定律的表达式为__________;如果该同学忘记将B下方的C取下(C的质量也为m),光电门记录挡光片挡光的时间为△t′。完成测量后,验证动量守恒定律的表达式为__________。(用题中所给物理量符号表示)
2020-04-14更新 | 1638次组卷
实验题 | 较难 (0.4)
【推荐2】某同学用如图1所示的装置验证轻弹簧和小物块(带有遮光条)组成的系统机械能守恒。图中光电门安装在铁架台上且位置可调。物块释放前,细线与弹簧和物块的栓接点(AB)在同一水平线上,且弹簧处于原长。滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油,以保证细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计,细线始终伸直。小物块连同遮光条的总质量为m,弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,遮光条的宽度为d,小物块释放点与光电门之间的距离为ld远远小于l)。现将小球由静止释放,记录物块通过光电门的时间t

   

(1)改变光电门的位置,重复实验,每次滑块均从B点静止释放,记录多组l和对应的时间t,做出图像如图2所示,若在误差允许的范围内,满足关系_____________时,可验证轻弹簧和小物块组成的系统机械能守恒?
(2)在(1)中条件下,l取某个值时,可以使物块通过光电门时的速度最大,速度最大值为__________l2g表示),此时物块的加速度大小为_____________
(3)在(1)中条件下,时,物块通过光电门时弹簧具有的两弹性势能分别为,则_____________(用l1l2l3k表示)
2023-10-08更新 | 1289次组卷
共计 平均难度:一般