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1 . 某探究小组利用图示装置探究机械能守恒。将拉力传感器固定在天花板上,不可伸长的轻质细线一端连在拉力传感器上的O点,另一端系住可视为质点的钢球。钢球静止于最低点位置时拉力传感器示数为;现将钢球分别拉至不同高度由静止释放,小球释放前后细线一直处于伸直状态,如图甲所示。记下每次释放瞬间拉力传感器示数和每次释放后钢球第1次摆到最低点时拉力传感器示数。并作出图像如图乙所示,若小球第1次下摆过程中机械能守恒,则:(1)传感器示数______ N;(计算结果保留一位小数)
(2)若某次该钢球由静止释放时细线与竖直方向的夹角为θ、在最低点时传感器示数,则______ 。(计算结果保留两位有效数字)
(2)若某次该钢球由静止释放时细线与竖直方向的夹角为θ、在最低点时传感器示数,则
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2 . 某实验小组采用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。实验装置安装好后,用手提住纸带上端,之后让纸带由静止开始下落。
(1)关于下列实验操作,不必要或不正确的是______。
(2)某次实验中所用重物的质量。某同学选取了一条纸带,如图乙所示,0是打下的第一个点,1、2、3、4是连续打的点,根据纸带上的测量数据,从打下点0至打下点3的过程中,重物重力势能的减少量为______ J,动能增加量为______ J。(打点计时器频率为50Hz,取,结果均保留3位有效数字)
(3)若由于打点计时器的两限位孔不在同一竖直线上,这样会导致计算的动能增加量______ (填“<”“=”或“>”)重力势能减少量;其原因是______ 。
(1)关于下列实验操作,不必要或不正确的是______。
A.实验前先用天平测出重物和夹子的质量 |
B.为减小阻力,用电火花打点计时器比用电磁计时器好一些 |
C.在重物大小合适的情况下,选择木块比选择铁块好 |
D.用秒表测出重物下落的时间 |
E.释放纸带前应先接通电源 |
(3)若由于打点计时器的两限位孔不在同一竖直线上,这样会导致计算的动能增加量
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3 . 某实验小组用重物下落验证机械能守恒定律。
(1)下图是四位同学释放纸带瞬间的照片,你认为操作正确的是( )
(2)除上图中所示的装置之外,还必须使用的器材是( )
(3)选出一条清晰的纸带如图所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为计数点,用刻度尺测得,,,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg,取g=9.80m/s2、在OB段运动过程中,重物重力势能的减少量∆Ep=________ J;重物的动能增加量∆Ek=________ J(结果保留3位有效数字)。(4)甲同学多次实验,以重物的速度平方为纵轴,以重物下落的高度h为横轴,作出如图所示的图像,则当地的重力加速度g=________ m/s2。(结果保留3位有效数字)
(1)下图是四位同学释放纸带瞬间的照片,你认为操作正确的是( )
A. | B. | C. | D. |
(2)除上图中所示的装置之外,还必须使用的器材是( )
A.直流电源、天平(含砝码) |
B.直流电源、刻度尺 |
C.交流电源、天平(含砝码) |
D.交流电源、刻度尺 |
(3)选出一条清晰的纸带如图所示,其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为计数点,用刻度尺测得,,,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg,取g=9.80m/s2、在OB段运动过程中,重物重力势能的减少量∆Ep=
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4 . 某同学设计了如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。左侧铁架台的横杆上固定一拉力传感器,将质量为m,直径为d的小球用不可伸长的细线悬挂在传感器上。右侧有两个竖直杆固定在底座上,杆上分别装有刻度尺和激光笔,激光笔保持水平。实验步骤如下:
①调整光电门计时器的位置,使小球自由静止在最低点时光电门发射的光正好照在小球的中心;
②借助激光束调节刻度尺的零刻线与小球底端相平;
③将激光笔向上移动到某位置,读出此时激光束与高度差h。把小球拉至该高度处并使细线处于伸直状态,开启光电门计时器,由静止释放小球,记录光电门的遮光时间t;
④多次改变激光笔的高度h,重复步骤③;
⑤作出随h的变化图像如图乙所示。
(1)小球从高h处摆到最低点过程中,光电门计时器记录小球经过光电门时的挡光时间t,小球经过最低点时的速度大小为______ ,小球重力势能的减少量为______ ,小球动能的增加量为______ 。(用题中所给物理量符号表示)
(2)当图中已知量t、h和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式:______ 时,可判断小球下落过程中机械能守恒。
(3)若仅从图像为一条过坐标原点的直线,判断小球下落过程中机械能守恒,你认为可以吗?请说出理由:____________ 。
①调整光电门计时器的位置,使小球自由静止在最低点时光电门发射的光正好照在小球的中心;
②借助激光束调节刻度尺的零刻线与小球底端相平;
③将激光笔向上移动到某位置,读出此时激光束与高度差h。把小球拉至该高度处并使细线处于伸直状态,开启光电门计时器,由静止释放小球,记录光电门的遮光时间t;
④多次改变激光笔的高度h,重复步骤③;
⑤作出随h的变化图像如图乙所示。
(1)小球从高h处摆到最低点过程中,光电门计时器记录小球经过光电门时的挡光时间t,小球经过最低点时的速度大小为
(2)当图中已知量t、h和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式:
(3)若仅从图像为一条过坐标原点的直线,判断小球下落过程中机械能守恒,你认为可以吗?请说出理由:
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5 . 某同学用如图所示的实验装置验证系统机械能守恒定律。实验操作步骤如下:
①用天平测出滑块和遮光条的质量M、钩码的质量m;
②调整气垫导轨水平,按图连接好实验装置,固定滑块;
③测量遮光条中点与光电门光源之间距离L及遮光条宽度d,将滑块由静止释放,光电门记录遮光条遮光时间t;
④重复以上实验多次。根据上述实验操作过程,回答下列问题:
(1)下列关于该实验的说法正确的是________;
(2)某同学测量得滑块和遮光条的质量、钩码的质量、遮光条宽度,某次实验中滑块静止时遮光条中点与光电门光源之间距离,遮光条遮光时间,当地重力加速度。遮光条通过光电门时________ m/s,测量过程中系统重力势能的减少量________ J,滑块和钩码增加的动能总和为________ J。(结果均保留三位有效数字)
①用天平测出滑块和遮光条的质量M、钩码的质量m;
②调整气垫导轨水平,按图连接好实验装置,固定滑块;
③测量遮光条中点与光电门光源之间距离L及遮光条宽度d,将滑块由静止释放,光电门记录遮光条遮光时间t;
④重复以上实验多次。根据上述实验操作过程,回答下列问题:
(1)下列关于该实验的说法正确的是________;
A.本实验可以不用测量M和m |
B.实验中不需要保证m远小于M |
C.滑块运动过程中速度大小始终与钩码相等 |
D.本实验的研究对象为滑块 |
(2)某同学测量得滑块和遮光条的质量、钩码的质量、遮光条宽度,某次实验中滑块静止时遮光条中点与光电门光源之间距离,遮光条遮光时间,当地重力加速度。遮光条通过光电门时
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6 . 学校物理兴趣小组验证机械能守恒定律的实验装置如图甲所示,电火花计时器打点的周期为T。(1)实验中得到的一条纸带如图乙所示,其中第3点未画出,则重锤运动的加速度大小为__________ ,纸带上第3点到第2点间的距离为__________ 。(均用、、T表示)
(2)张同学根据打出的纸带算出了电火花计时器打某点时重锤的瞬时速度,测出打出的第一个点与该点的距离h,以h为横坐标、为纵坐标建立坐标系,作出图像,从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确,重力加速度大小为g,则在误差允许的范围内,图线的“斜率”为__________ 。
(2)张同学根据打出的纸带算出了电火花计时器打某点时重锤的瞬时速度,测出打出的第一个点与该点的距离h,以h为横坐标、为纵坐标建立坐标系,作出图像,从而验证机械能守恒定律。若所有操作均正确,重力加速度大小为g,则在误差允许的范围内,图线的“斜率”为
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7 . 某实验小组用图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。(1)下列关于本实验的说法正确的是__________。
(2)某同学按照正确的操作完成实验后,得到的纸带如图乙所示,其中纸带上的A、B、C为连续的三个计时点,O点为纸带上打出的第一个点,各点到O点的距离分别为、、,A点到O点有部分点未画出。已知打点计时器的打点频率为f,重物的质量为m,重力加速度大小为g,则纸带上打出B点时重物的速度大小__________ ,重物从开始下落到纸带上打出B点的过程中增加的动能__________ ,重物减小的重力势能__________ ,若在误差允许范围内,则重物下落过程中机械能守恒。(均用给定的物理量符号表示)
(3)某同学按第(2)问中的方法处理数据后,发现略大于,造成该误差的原因可能是__________ 。
A.实验时打点计时器连接的电源为直流电源 |
B.实验时选用的重物应是质量大、体积小的物体 |
C.实验时应先松手释放纸带,再启动打点计时器 |
D.打点计时器连接的电源电压略大,会影响打点计时器的打点时间间隔 |
(2)某同学按照正确的操作完成实验后,得到的纸带如图乙所示,其中纸带上的A、B、C为连续的三个计时点,O点为纸带上打出的第一个点,各点到O点的距离分别为、、,A点到O点有部分点未画出。已知打点计时器的打点频率为f,重物的质量为m,重力加速度大小为g,则纸带上打出B点时重物的速度大小
(3)某同学按第(2)问中的方法处理数据后,发现略大于,造成该误差的原因可能是
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8 . 某小组同学用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。(1)关于该实验,下列说法正确的是______。
(2)实验时该小组同学让重物带动纸带从静止开始自由下落,按正确操作得到了一条完整的纸带,0为打的第一个点,相邻两个点之间有4个点未画出,测出点3、4、5到起始点0的距离,如图乙所示。已知,,则可知打下点4时,重物的速度______ m/s。在打下0点到打下计数点4的过程中系统重力势能的减少量______ J。(当地的重力加速度g取,计算结果均保留3位有效数字)
(3)该小组另外一名同学用另外的数据处理方法验证机械能守恒,他在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点0的距离h,计算对应计数点的重物速度v,作出图像,若图像是一条过原点的直线,且斜率为______ .(用、、g表示),也可以验证重物下落过程中机械能守恒。
A.该实验应先释放重物再打开打点计时器 | B.该实验重物质量和的大小没有要求 |
C.该实验可以用公式计算某点的速度 | D.该实验应选用密度大.体积小的重物 |
(2)实验时该小组同学让重物带动纸带从静止开始自由下落,按正确操作得到了一条完整的纸带,0为打的第一个点,相邻两个点之间有4个点未画出,测出点3、4、5到起始点0的距离,如图乙所示。已知,,则可知打下点4时,重物的速度
(3)该小组另外一名同学用另外的数据处理方法验证机械能守恒,他在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点0的距离h,计算对应计数点的重物速度v,作出图像,若图像是一条过原点的直线,且斜率为
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9 . 某实验小组利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律。他们进行了如下实验操作:
①调节并固定两光电门,且测得两光电门中心间的距离为x,螺母A、B中心间的距离为L、遮光片的宽度为d;
②调节气垫导轨下的螺母使得气垫导轨水平,然后再用厚度为h的长方体垫块垫在螺母A的下方,螺母B放在水平桌面上;
③接通气泵,将滑块置于导轨上端由静止释放,并分别记录滑块上的遮光片经过光电门1、2的时间和。(1)步骤②中判断气垫导轨水平的依据是________ 。
(2)遮光片经过光电门1时的速度大小________ 。(用题目给定的物理量符号表示)
(3)已知滑块(含遮光片)的质量为m,当地的重力加速度大小为g,则滑块从光电门1运动到光电门2的过程中动能的增加量________ ,重力势能的减少量________ ,若在误差允许范围内,则可证明机械能守恒定律成立。(均用题目给定的物理量符号表示)
①调节并固定两光电门,且测得两光电门中心间的距离为x,螺母A、B中心间的距离为L、遮光片的宽度为d;
②调节气垫导轨下的螺母使得气垫导轨水平,然后再用厚度为h的长方体垫块垫在螺母A的下方,螺母B放在水平桌面上;
③接通气泵,将滑块置于导轨上端由静止释放,并分别记录滑块上的遮光片经过光电门1、2的时间和。(1)步骤②中判断气垫导轨水平的依据是
(2)遮光片经过光电门1时的速度大小
(3)已知滑块(含遮光片)的质量为m,当地的重力加速度大小为g,则滑块从光电门1运动到光电门2的过程中动能的增加量
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10 . 阿特伍德机是著名的力学实验装置。如图所示,绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的钩码A和B,在B下面再挂钩码C时,由于速度变化不太快,测量运动学物理量更加方便。(1)某次实验结束后,打出的纸带如图所示,可知纸带的______ 端(填“左”或“右”)和钩码A相连;已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz,则钩码A运动拖动纸带打出F点时的瞬时速度大小为______ m/s;(结果保留两位有效数字)(2)某小组想通过这套装置验证连接体系统机械能守恒定律。已知钩码A和B的质量均为M,钩码C质量为m。打开打点计时器,由静止释放该系统,BC下降,A上升从而拖动纸带打出一系列点迹。由纸带上的点迹可得,当A由静止上升高度h时,对应计时点的速度为v,若当地的重力加速度为g,则验证ABC系统机械能守恒定律的表达式是______ ;
(3)该装置还可以测定当地的重力加速度。另一小组改变钩码C的质量m,测得多组m和对应的加速度a,在坐标系上作图如图所示,图线与纵轴截距为b,则当地的重力加速度为______ 。
(3)该装置还可以测定当地的重力加速度。另一小组改变钩码C的质量m,测得多组m和对应的加速度a,在坐标系上作图如图所示,图线与纵轴截距为b,则当地的重力加速度为
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