某同学设计“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示。铁架台放在水平台面上,上端安装电磁铁,接通电磁铁的开关后能吸住小球,电磁铁正下方安装一个光电门,光电门连接的数字计时器能记录下小球下落时经过光电门的时间。实验中测出小球直径为、小球球心与光电门中心的高度差为,断开电磁铁开关,小球自由下落,记录小球通过光电门的挡光时间。已知当地的重力加速度大小为。(1)下列关于实验的说法正确的是__________。
(2)小球经过光电门时的速度大小__________ (用题目中给定的物理量符号表示)。
(3)调整电磁铁位置,得出多组数据,并画出了如图乙所示的图像,若在误差允许范围内,图像的斜率__________ (用题目中给定的物理量符号表示),则机械能守恒定律成立。
(4)考虑到断开电磁铁开关时电磁铁线圈对小球的吸引力不会马上消失,实际上小球的重力势能减少量__________ (填“大于”“小于”或“等于”)动能增加量。
A.实验时必须用天平测出小球的质量 |
B.实验时应选用体积小、质量大的小球 |
C.可用来计算小球经过光电门时的速度大小,并用来验证小球的机械能守恒 |
D.可用来计算小球经过光电门时的速度大小,并用来验证小球的机械能守恒 |
(2)小球经过光电门时的速度大小
(3)调整电磁铁位置,得出多组数据,并画出了如图乙所示的图像,若在误差允许范围内,图像的斜率
(4)考虑到断开电磁铁开关时电磁铁线圈对小球的吸引力不会马上消失,实际上小球的重力势能减少量
更新时间:2024-04-25 08:44:14
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【推荐1】实验小组用“自由落体法”验证机械能守恒定律,实验装置如图。
(1)下列操作或分析中正确的有________ ;
A.实验中应选取密度大,体积小的重锤
B.打点计时器两限位孔必须在同一竖直线上
C.实验时,应先释放重锤,再打开电源
D.可以用或计算某点的速度
(2)验中,小明同学选出一条清晰的纸带如图所示。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。
已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m,从打O点到打B点的过程中,则打点计时器打下B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了ΔEp=________ ,重锤动能的增加量为ΔEk=______ ;很多实验结果显示,重力势能的减少量略______ (填“大于”或“小于”)动能的增加量,原因是________ 。
(3)小华同学利用他自己实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v以及v2,根据下表中数据在图中作出v2-h图像如图所示;
依据小华同学处理数据的方法,实验需要验证的机械能守恒的表达式为_______ ,因此小华同学根据图像验证机械能守恒的依据是求出图像的斜率是否近似为_______ 。
(1)下列操作或分析中正确的有
A.实验中应选取密度大,体积小的重锤
B.打点计时器两限位孔必须在同一竖直线上
C.实验时,应先释放重锤,再打开电源
D.可以用或计算某点的速度
(2)验中,小明同学选出一条清晰的纸带如图所示。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。
已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m,从打O点到打B点的过程中,则打点计时器打下B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了ΔEp=
(3)小华同学利用他自己实验时打出的纸带,测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h,算出了各计数点对应的速度v以及v2,根据下表中数据在图中作出v2-h图像如图所示;
v/(m·s-1) | 0.98 | 1.17 | 1.37 | 1.56 | 1.82 | 1.95 |
v2/(m2·s-2) | 0.96 | 1.37 | 1.88 | 2.43 | 3.31 | 3.80 |
h/(×10-2m) | 4.92 | 7.02 | 9.63 | 12.50 | 15.68 | 19.48 |
依据小华同学处理数据的方法,实验需要验证的机械能守恒的表达式为
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【推荐2】图甲所示为“验证机械能守恒定律”的实验装置。现有器材:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、导线、纸带、带铁夹的重物、天平。
(1)为了完成实验,还需要的器材有__________ 。
A.米尺B.0-6V直流电源C.秒表D.0-6V交流电源
(2)某同学用图甲中所示装置打出的条纸带如图乙所示,Q是纸带上初始点,打点计时器的频率为50,根据纸带计算出打下D点时重物的速度大小为___________________ (计算结果保留三位有效数字)。
(3)该同学采用测量出每个点的速度v和离初始点Q的距高h,带入公式看是否成立的方法验证机械能守恒定律,这个方法对实验条件的要求是____________________ ,为验证和满足此要求,所选择的纸带第1、2点间的距离大小应接近__________ (计算结果保留一位有效数字)。
(4)该同学根据纸带算出了相应点的速度,作出图像验证机械能守恒定律,如图丙所示,则图线斜率的物理意义是______________________ 。
(1)为了完成实验,还需要的器材有
A.米尺B.0-6V直流电源C.秒表D.0-6V交流电源
(2)某同学用图甲中所示装置打出的条纸带如图乙所示,Q是纸带上初始点,打点计时器的频率为50,根据纸带计算出打下D点时重物的速度大小为
(3)该同学采用测量出每个点的速度v和离初始点Q的距高h,带入公式看是否成立的方法验证机械能守恒定律,这个方法对实验条件的要求是
(4)该同学根据纸带算出了相应点的速度,作出图像验证机械能守恒定律,如图丙所示,则图线斜率的物理意义是
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真题
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【推荐3】某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器,另一端连接小钢球,如图甲所示。拉起小钢球至某一位置由静止释放,使小钢球在竖直平面内摆动,记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值和最小值。改变小钢球的初始释放位置,重复上述过程。根据测量数据在直角坐标系中绘制的图像是一条直线,如图乙所示。
(1)若小钢球摆动过程中机械能守恒。则图乙中直线斜率的理论值为_______ 。
(2)由图乙得:直线的斜率为______ ,小钢球的重力为_______ N。(结果均保留2位有效数字)
(3)该实验系统误差的主要来源是______ (单选,填正确答案标号)。
A.小钢球摆动角度偏大
B.小钢球初始释放位置不同
C.小钢球摆动过程中有空气阻力
(1)若小钢球摆动过程中机械能守恒。则图乙中直线斜率的理论值为
(2)由图乙得:直线的斜率为
(3)该实验系统误差的主要来源是
A.小钢球摆动角度偏大
B.小钢球初始释放位置不同
C.小钢球摆动过程中有空气阻力
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【推荐1】(1)在“验证机械能守恒定律”的实验中,关于重锤的选择,下列说法正确的是( )
A.选择的重锤的体积越小越好
B.应选用质量较小的重锤,使重锤的惯性小一些
C.应选用体积和质量都较小的重锤
D.选择的重锤体积应小一些,质量尽量地大一些
(2)某同学用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律"实验,下列说法正确的是( )
A.打点计时器使用的是交流电源
B.完成该实验需要秒表
C.实验时应先释放纸带,再接通电源
D.实验时必需测量物体的质量
(3)在“验证机械能守恒定律”的实验中,该同学依据纸带求得相关各点的瞬时速度,以及与此相对应的下落距离h,以为纵轴,以h为横轴,建立坐标系,描点后画出变化图线,从而验证机械能守恒定律,若所有操作均正确,则得到的图像应是图中的( )
A. B.
C. D.
(4)某实验小组利用图示装置验证机械能守恒定律。实验中先接通电磁打点计时器的低压交流电源,然后释放纸带。打出的纸带如图所示,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起点O的距离为,点A、C间的距离为,点C、E间的距离为。已知重物的质量为m,交流电的频率为f,从释放纸带到打出点C:
重物减少的重力势能表达式___________ ,增加的动能表达式______ 。
A.选择的重锤的体积越小越好
B.应选用质量较小的重锤,使重锤的惯性小一些
C.应选用体积和质量都较小的重锤
D.选择的重锤体积应小一些,质量尽量地大一些
(2)某同学用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律"实验,下列说法正确的是
A.打点计时器使用的是交流电源
B.完成该实验需要秒表
C.实验时应先释放纸带,再接通电源
D.实验时必需测量物体的质量
(3)在“验证机械能守恒定律”的实验中,该同学依据纸带求得相关各点的瞬时速度,以及与此相对应的下落距离h,以为纵轴,以h为横轴,建立坐标系,描点后画出变化图线,从而验证机械能守恒定律,若所有操作均正确,则得到的图像应是图中的
A. B.
C. D.
(4)某实验小组利用图示装置验证机械能守恒定律。实验中先接通电磁打点计时器的低压交流电源,然后释放纸带。打出的纸带如图所示,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起点O的距离为,点A、C间的距离为,点C、E间的距离为。已知重物的质量为m,交流电的频率为f,从释放纸带到打出点C:
重物减少的重力势能表达式
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适中
(0.65)
【推荐2】如图1为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。
(1)为完成此实验,除了图中所示器材,还需要有________
A.刻度尺 B.秒表 C.天平 D.交流电源
(2)在一次实验中,质量为m的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图2所示,长度单位cm,那么从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是____ J 。(g 取10m/s2)
(1)为完成此实验,除了图中所示器材,还需要有
A.刻度尺 B.秒表 C.天平 D.交流电源
(2)在一次实验中,质量为m的重物自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图2所示,长度单位cm,那么从起点O到打下计数点B的过程中重力势能减少量是
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实验题
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】某同学用如图甲所示的装置验证轻质弹簧和小物块(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。小物块释放前,细线与轻质弹簧和小物块的拴接点(A、B)在同一水平线上,且轻质弹簧处于原长。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,轻质弹簧的劲度系数为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l(d远远小于l)。现将小物块由静止释放,记录小物块通过光电门的时间t。(轻质弹簧的弹性势能,x为弹簧的形变量)
(1)改变光电门的位置,重复实验,每次小物块均从B点静止释放,记录多组和对应的时间t,做出图像如图乙所示。若要验证轻质弹簧和小物块组成的系统机械能守恒,则在误差允许的范围内,需要验证正确确的关系式是___________
A. B.
C. D.
(2)在(1)中的条件下,取某个值时,可以使小物块通过光电t时的速度最大,则速度最大值为___________ (用、g表示)。
(3)在(1)中的条件下,当=和=时,小物块通过光电门时轻质弹簧具有的弹性势能分别为、,则=___________ (用、、、k表示)。
(1)改变光电门的位置,重复实验,每次小物块均从B点静止释放,记录多组和对应的时间t,做出图像如图乙所示。若要验证轻质弹簧和小物块组成的系统机械能守恒,则在误差允许的范围内,需要验证正确确的关系式是
A. B.
C. D.
(2)在(1)中的条件下,取某个值时,可以使小物块通过光电t时的速度最大,则速度最大值为
(3)在(1)中的条件下,当=和=时,小物块通过光电门时轻质弹簧具有的弹性势能分别为、,则=
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