图为某实验小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律的装置,实验的主要步骤有:A.将气垫导轨放在水平桌面上并调至水平;
B.测出挡光条的宽度d;
C.分别测出滑块与挡光条的总质量M及托盘与砝码的总质量m;
D.将滑块移至图示位置,测出挡光条到光电门的距离L;
E.由静止释放滑块,读出挡光条通过光电门的时间t;
F.改变挡光条到光电门的距离,重复步骤D、E,测出多组L和t。已知重力加速度为g,请回答下列问题:
(1)本实验中____________ (填“需要”或“不需要”)满足m远小于M。
(2)若某次测得挡光条到光电门的距离为L,挡光条通过光电门的时间为t,滑块由静止释放至光电门的过程,系统的重力势能减少了____________________ ;若系统机械能守恒,应满足____________________ 。(用实验步骤中各测量量符号表示)
(3)多次改变挡光条到光电门的距离,重复步骤D、E,测出多组L和t,作出L随的变化图像如图所示,图线为过坐标原点的直线,如果在误差允许的范围内当地的重力加速度大小为g=__________ 时,可以判断槽码带动滑块运动过程中机械能守恒。(用题中已知量和测得的物理量符号表示)
B.测出挡光条的宽度d;
C.分别测出滑块与挡光条的总质量M及托盘与砝码的总质量m;
D.将滑块移至图示位置,测出挡光条到光电门的距离L;
E.由静止释放滑块,读出挡光条通过光电门的时间t;
F.改变挡光条到光电门的距离,重复步骤D、E,测出多组L和t。已知重力加速度为g,请回答下列问题:
(1)本实验中
(2)若某次测得挡光条到光电门的距离为L,挡光条通过光电门的时间为t,滑块由静止释放至光电门的过程,系统的重力势能减少了
(3)多次改变挡光条到光电门的距离,重复步骤D、E,测出多组L和t,作出L随的变化图像如图所示,图线为过坐标原点的直线,如果在误差允许的范围内当地的重力加速度大小为g=
更新时间:2024-06-05 18:49:18
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【推荐1】一位同学为验证机械能守恒定律,利用光电门等装置设计了如下实验。使用的器材有:铁架台、光电门1和2、轻质定滑轮、通过不可伸长的细绳连接的钩码A和B(B左侧安装挡光片)。
实验步骤如下:
①如图1,将实验器材安装好,其中钩码A的质量比B大,实验开始前用一细绳将钩码B与桌面相连接,细绳都处于竖直方向,系统静止。
②用剪刀剪断钩码B下方的细绳,使B在A带动下先后经过光电门1和2,测得挡光时间分别为t1、t2。
③用螺旋测微器测量挡光片沿运动方向的宽度d,如图2,则d=________ mm。
④用挡光片宽度与挡光时间求平均速度,当挡光片宽度很小时,可以将平均速度当成瞬时速度。
⑤用刻度尺测量光电门1和2间的距离L(L≫d)。
⑥查表得到当地重力加速度大小为g。
⑦为验证机械能守恒定律,请写出还需测量的物理量(并给出相应的字母表示)________ ,用以上物理量写出验证方程_________ 。
⑧实验结果显示,重力势能的减少量略大于动能的增加量,请写出一条产生误差的原因_________ 。
实验步骤如下:
①如图1,将实验器材安装好,其中钩码A的质量比B大,实验开始前用一细绳将钩码B与桌面相连接,细绳都处于竖直方向,系统静止。
②用剪刀剪断钩码B下方的细绳,使B在A带动下先后经过光电门1和2,测得挡光时间分别为t1、t2。
③用螺旋测微器测量挡光片沿运动方向的宽度d,如图2,则d=
④用挡光片宽度与挡光时间求平均速度,当挡光片宽度很小时,可以将平均速度当成瞬时速度。
⑤用刻度尺测量光电门1和2间的距离L(L≫d)。
⑥查表得到当地重力加速度大小为g。
⑦为验证机械能守恒定律,请写出还需测量的物理量(并给出相应的字母表示)
⑧实验结果显示,重力势能的减少量略大于动能的增加量,请写出一条产生误差的原因
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【推荐2】在用图甲所示实验装置做“验证机械能守恒定律”实验时,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz(打点计时器每隔0.02s打一次点),当地的重力加速度,测得所用的重物的质量为500g,实验中得到一条点迹清晰的纸带,如图乙所示,把第一个点记作O(认为打O点时重物下落的速度为0),另取连续的4个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道,A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。
(1)根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能减少量等于____ J,动能的增加量等于_____ J(结果保留3位有效数字)。
(2)请写出两个实验中应注意的事项:
①_______________ ;
②_______________ 。
(1)根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能减少量等于
(2)请写出两个实验中应注意的事项:
①
②
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【推荐3】利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导轨上A点处由一带长方形遮光条的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连,遮光板两条长边与导轨垂直,导轨上B点有一光电门,可以测量遮光板经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到光电门B处的距离,b表示遮光板的宽度,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度,实验时滑块在A处由静止开始运动。(1)滑块通过B点的瞬时速度可表示为_________ 。
(2)某次实验测得倾角θ=30°,重力加速度用g表示,滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk=_________ 。系统的重力势能减少量可表示为ΔEp=_______ 。在误差允许的范围内,若ΔEk=ΔEp则认为系统的机械能守恒。
(3)在上次实验中,某同学改变A、B间的距离,作出的图像如图所示,并测得M=m,则重力加速度g=__________ m/s2。
(2)某次实验测得倾角θ=30°,重力加速度用g表示,滑块从A处到达B处时m和M组成的系统动能增加量可表示为ΔEk=
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【推荐1】如图甲所示的斜槽,其末端水平且有一定长度,靠在竖直板(前表面贴有白纸)的左侧前边缘,某同学利用该装置研究平抛运动规律,并验证机械能守恒定律。
(1)该同学将小钢球A从轨道的不同高度h处静止释放,斜槽轨道水平末端离落点的高度固定为H,钢球的落点距轨道末端的水平距离为s。
①若轨道完全光滑,与h的理论关系应满足________ (用H、h表示)。
②图乙中关系图线a、b、c中,第________ 条为理论关系图线,第________ 条为实验测量结果图线。
(2)接着该同学将质量为的小钢球A由斜槽某位置静止释放,由频闪照相得到如图丙所示的小球位置示意图,O点为小球的水平抛出点。(g取)
①根据小球位置示意图计算出闪光间隔为0.1s。
②以O点为零势能点,小球A在O点的机械能为________ J(保留四位小数);小球A在C点时的机械能为,若,则说明小球平抛过程机械能守恒。
(1)该同学将小钢球A从轨道的不同高度h处静止释放,斜槽轨道水平末端离落点的高度固定为H,钢球的落点距轨道末端的水平距离为s。
①若轨道完全光滑,与h的理论关系应满足
②图乙中关系图线a、b、c中,第
(2)接着该同学将质量为的小钢球A由斜槽某位置静止释放,由频闪照相得到如图丙所示的小球位置示意图,O点为小球的水平抛出点。(g取)
①根据小球位置示意图计算出闪光间隔为0.1s。
②以O点为零势能点,小球A在O点的机械能为
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【推荐2】如图所示是“验证机械能守恒定律”的实验装置,让质量为m的重物自由下落,打出一条较为理想的纸带,若A,B,C,D是所选纸带上依次相邻的计数点,用刻度尺测出A,B间距离为h1,B,C间距离为h2,C,D间距离为h3,已知重力加速度为g。
(1)装置中的打点计时器所用电源是____ (选填“直流”或“交流”)电源;
(2)从A到C的下落过程中,重物的重力势能减少量ΔEp=____ ;
(3)相邻两个计数点的时间间隔为T,则C点的瞬时速度vC=___ ;
(4)受到阻力的影响,该实验中重力势能的减少量会略____ (选填“大于”或“小于”)动能的增加量。
(1)装置中的打点计时器所用电源是
(2)从A到C的下落过程中,重物的重力势能减少量ΔEp=
(3)相邻两个计数点的时间间隔为T,则C点的瞬时速度vC=
(4)受到阻力的影响,该实验中重力势能的减少量会略
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【推荐3】在“验证机械能守恒定律”的实验中
(1)实验室提供了铁架台、夹子、导线、纸带等器材.为完成此实验,除了所给的器材,从下图还必须选取的实验器材是______ ,可选择的实验器材是______ 。(填字母代号)
(2)完成实验后,小明用刻度尺测量纸带距离时如图(乙),已知打点计时器每0.02s打一个点,则B点对应的速度vB=______ m/s;(结果保留三位有效数字)
若H点对应的速度为vH,重物下落的高度为hBH,重物质量为m,当地重力加速度为g,为得出实验结论完成实验,需要比较mghBH与______ 的大小关系(用题中字母表示)。
(1)实验室提供了铁架台、夹子、导线、纸带等器材.为完成此实验,除了所给的器材,从下图还必须选取的实验器材是
(2)完成实验后,小明用刻度尺测量纸带距离时如图(乙),已知打点计时器每0.02s打一个点,则B点对应的速度vB=
若H点对应的速度为vH,重物下落的高度为hBH,重物质量为m,当地重力加速度为g,为得出实验结论完成实验,需要比较mghBH与
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