利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。用一小段光滑铁丝做一个“L”型小挂钩,保持挂钩短边水平,并将其固定在桌边。将不可伸长的轻质细线一端系成一个小绳套,挂在小挂钩上,另一端栓一个小球。将细线拉直到水平位置,由静止开始释放小球,当细线竖直时,小绳套刚好脱离挂钩使小球做平抛运动。(1)若测得小球做平抛运动的水平位移s和下落高度h,已知重力加速度g,则小球做平抛运动的初速度为________ ;
(2)细线拉直时,测量小球球心到悬点的距离为l,若l、s、h满足关系式________ ,则可验证小球下摆过程中机械能守恒;
(3)若释放小球时,不小心给小球一个向下的初速度,则(2)中求得的关系式是否成立?________ (选填“成立”或“不成立”)。
(2)细线拉直时,测量小球球心到悬点的距离为l,若l、s、h满足关系式
(3)若释放小球时,不小心给小球一个向下的初速度,则(2)中求得的关系式是否成立?
更新时间:2024-04-24 07:42:30
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【知识点】 验证机械能守恒定律的实验步骤与数据处理
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【推荐1】某实验小组利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。长为的轻质细绳一端固定在点,另一端栓一质量为的小球(尺寸相对足够小),测得小球的直径为,在悬点点正下方处的点放有一光电门。
(1)细绳要选择伸缩性________________ (填“大”或者“小”)的;小球选质量大些的,体积________________ (填“大”或者“小”)的。
(2)将小球拉偏离竖直方向的某位置,用工具测出该位置处的细绳与竖直方向的夹角为;静止释放小球,测出小球经过光电门的时间为,则小球经过光电门的速度为________________ ;
(3)已知当地重力加速度为,下摆过程中,小球的重力势能减少量可表示为________________ ,动能的增加量可表示为________________ ;如果二者在误差范围内相等,说明该系统机械能守恒;
(4)若多次从不同夹角处释放,得到和的关系图像如图乙所示,图像的斜率的绝对值________________ (用、、表示)。
(1)细绳要选择伸缩性
(2)将小球拉偏离竖直方向的某位置,用工具测出该位置处的细绳与竖直方向的夹角为;静止释放小球,测出小球经过光电门的时间为,则小球经过光电门的速度为
(3)已知当地重力加速度为,下摆过程中,小球的重力势能减少量可表示为
(4)若多次从不同夹角处释放,得到和的关系图像如图乙所示,图像的斜率的绝对值
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名校
【推荐2】如图为某兴趣小组“验证机械能守恒定律”的实验装置图。
(1)现有的器材:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带夹子的重物、导线若干。 为完成此实验,除了所给的器材外,还需要________
A. 刻度尺 B. 秒表 C. 天平 D. 低压交流电源
(2)该小组经历以下操作:①接通电源 ②释放纸带 ③取下纸带 ④切断电源,得到一条纸带。关于这些操作步骤,合理的顺序是________
A. ①②③④ B. ②①③④ C. ①②④③ D. ②①④③
(3)某同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为连续的三个点,测得A、B、C三点距O的距离分别为h1、h2、h3。若已知打点周期为T,重物的质量为m,重力加速度为g,则打下B点时重物的速度为________ 。 从O到B的过程中,重物动能的增加量为________ ,重力势能减小量为________ 。
(4)实验中为减少摩擦阻力对实验的影响,下列操作可行的有________
A. 选用质量小、体积大的重物
B. 打点计时器两限位孔在同一竖直线上
C. 释放前,手应提纸带上端并使纸带竖直
D. 重物下落过程中,手始终提住纸带的上端
(1)现有的器材:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带夹子的重物、导线若干。 为完成此实验,除了所给的器材外,还需要
A. 刻度尺 B. 秒表 C. 天平 D. 低压交流电源
(2)该小组经历以下操作:①接通电源 ②释放纸带 ③取下纸带 ④切断电源,得到一条纸带。关于这些操作步骤,合理的顺序是
A. ①②③④ B. ②①③④ C. ①②④③ D. ②①④③
(3)某同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为连续的三个点,测得A、B、C三点距O的距离分别为h1、h2、h3。若已知打点周期为T,重物的质量为m,重力加速度为g,则打下B点时重物的速度为
(4)实验中为减少摩擦阻力对实验的影响,下列操作可行的有
A. 选用质量小、体积大的重物
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【推荐3】用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律,实验所用的电源为学生电源,输出电压为8 V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点痕进行测量验证机械能守恒定律:
(1)为完成此实验,除了图中所示器材,还必需的器材有__________ ;
A.刻度尺 B.秒表 C.天平 D.交流电源
(2)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
其中没有必要进行的步骤是___________ ,操作不当的步骤是___________ 。(将其选项对应的字母填在横线处)
(3)已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。查得当地的重力加速度g=9.80m/s2。测得所用重物的质量为1.00kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,每两个计数点之间有四点未画出,另选连续的3个计数点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50.50cm、86.00cm、130.50cm。根据以上数据,计算出打B点时重物的瞬时速度vB=______ m/s;重物由O点运动到B点,重力势能减少了___________ J,动能增加了________ J(保留3位有效数字)。
(1)为完成此实验,除了图中所示器材,还必需的器材有
A.刻度尺 B.秒表 C.天平 D.交流电源
(2)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上;
C.用天平测出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E.测量纸带上某些点间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。
其中没有必要进行的步骤是
(3)已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。查得当地的重力加速度g=9.80m/s2。测得所用重物的质量为1.00kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,每两个计数点之间有四点未画出,另选连续的3个计数点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50.50cm、86.00cm、130.50cm。根据以上数据,计算出打B点时重物的瞬时速度vB=
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