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某同學利用圖示裝置來研究機械能

發布時間:2021-02-07 11:15:46

1. 某小組同學利用如圖甲所示的裝置來探究機械能守恆定律

當打點計時器打到B點時重錘的重力勢能比開始下落時減少了△Ep=mgh2=m×9.80×0.1915J=1.88mJ.計數點之間回的時間間隔答為:T=0.04s;根據某段時間內的平均速度等於中間時刻的瞬時速度求出B點的瞬時速度為:vB=h3?h12T=27.86?12.012×0.04×10?2=1.98m/s因此重錘動能的增加量為:△Ek=12mv
2B=12×m×(1.98)2=1.96mJ;動能的增加量大於重力勢能的減小量原因可能是做實驗時先釋放了紙帶然後再合上打點計時器的電鍵(或「接通打點計時器是重錘已經具有初速度」、「重錘下落初速度不為零」、「釋放紙帶時手抖動了」等等).故答案為:1.88m,1.96m,該實驗小組做實驗時先釋放了紙帶,然後再合上打點計時器的電鍵,或者釋放紙帶時手抖動了.

2. 某同學利用如圖所示的實驗裝置來驗證機械能守恆定律: (1)該同學開始實驗時情形如圖所示,接通電源釋

(1) ①打點計時器接了直流電;②重錘離打點計時器太遠
(2)1.18m/s 0.690J 0.692J在實驗誤差充許回的范圍內重錘下落過答程機械能守恆

3. 利用圖示裝置來驗證機械能守恆定律,以下為該實驗的實驗步驟:A.選取第 1、2 點的距離接近 2mm 的一條紙

實驗主要分為組裝器材,進行實驗,數據處理這幾大步驟,組裝器材的步回驟是B,進行實驗答的步驟是F、C,數據處理的步驟為A、D、G、E.所以操作的順序為:BFCADGE.
根據能量守恆定律得,由於摩擦和空氣阻力的存在,有內能產生,則動能的增加量小於重力勢能的減小量,有一小部分轉化為內能.
故答案為:B、F、C、A、D、G、E;小於.

4. 某班同學利用圖1所示裝置進行驗證機械能守恆定律的實驗.(1)關於本實驗下列說法中,正確的有______A.

(1)A、實驗供選擇的重物應該相對質量較大、體積較小的物體,這樣能減少摩擦阻力的影響,故A正確;
B、根據mgh=

1
2
mv2,可知不需要測量重物的質量m.故B錯誤;
C、開始記錄時,應先給打點計時器通電打點,然後再釋放重錘,讓它帶著紙帶一同落下,如果先放開紙帶讓重物下落,再接通打點計時時器的電源,由於重物運動較快,不利於數據的採集和處理,會對實驗產生較大的誤差,故C錯誤;
D、若紙帶上開頭打出的幾點模糊不清,也可設法用後面清晰的點進行驗證,故D正確;
故選:AD.
(2)該實驗是驗證機械能守恆定律的實驗.因為我們知道自由落體運動只受重力,機械能就守恆.如果把重物的實際運動看成自由落體運動,再運用自由落體的規律求解速度,那麼就不需要驗證呢.
其中abc三項都是運用了自由落體的運動規律求解的,故abcC錯誤.
d是運用勻變速直線運動規律求解的,所以正確的是d.
故選:d.
(3)重力勢能減小量等於△Ep=mgh=0.300×9.8×(0.0442+0.0480)J=0.271 J.
利用勻變速直線運動的推論
vB=
(0.0403+0.0442)m
2×0.02s
=2.11m/s
vD=
(0.0480+0.0518)m
2×0.02
=2.49m/s
EkB=
1
2
mvB2,EkD=
1
2
mvD2
△Ek=EkD-EkB=0.264J
故答案為:(1)AD(2)d(3)0.271 J;0.264J

5. 某同學利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恆定律,弧形軌道末端水平

設球在軌道末端的速度為V平拋 水平方向 Vt=S 豎直方向 H=1/2gt

6. 某同學利用如圖所示的裝置驗證機械能守恆定律,實驗步驟如下:A.把打點計時器固定在鐵架台上,並用導線

(1)步驟C中,復應該先接通電源制後釋放紙帶,故錯誤;該實驗中比較mgh和
1
2
m v 2 大小關系,因此不需要天平測質量,故E步驟不需要.
故答案為:C,E.
(2)重物下落過程中,不可避免的受到阻力作用,重物的重力勢能沒有全部轉化為動能,因此重物動能的增加量小於重力勢能的減少量.
故答案為:紙帶通過打點計時器時存在阻力.
(3)為了減小阻力對實驗的影響,實驗時應該選取質量大,體積小的重物,即選取密度大的實心球,故A正確,B錯誤;
紙帶與打點計時器的兩個限位孔在同一豎直線上可以減小摩擦,減小實驗誤差,故C正確;
為了減小測量的偶然誤差,紙帶上選取的計數點應離起始點遠一些,故D錯誤.
故選AC.

7. 某同學利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恆定律,其實驗的部分原理是利用平拋運動的知識。那麼:

(1)AB
(2)4Hh
(3)正確,20.15(20.10或20.20)

8. 某同學利用如圖1所示的實驗裝置來驗證機械能守恆定律:(1)該同學開始實驗時情形如圖所示,接通電源釋放

(1)本實驗要求採用打電計時器,而打點計時器採用的是交流電源,而本版實驗中採用了直流電源;權
同時,由於加速度較大,故紙帶應在1米左右,且應讓重物緊靠打點計時器,而本實驗中離打點計時器太遠,故錯誤為:
①打點計時器接了直流電源;②重物離打點計時器太遠;
(2)計數點A、B、C、D依次間隔一個點(圖中未畫出),所以相鄰的計數點的時間間隔是T=0.04s
根據勻變速直線運動中中間時刻的瞬時速度大小等於該過程中的平均速度大小,因此有:
vB=

xAC
tAC
=
1.254?0.314
2×0.04
=1.18m/s
EkB=
1
2
mvB2=
1
2
×1×(1.18)2=0.690J
從開始下落算起,打點計時器記錄B點時,重錘勢能減少量為△EP=mgh=1×9.8×0.706=0.692J
由(1)(2)中數據可知重錘動能增加量近似等於重錘勢能減少量,即在誤差允許的范圍內重錘下落過程機械能守恆.
故答案為:(1)打點計時器接了直流電;重物離打點計時器太遠.
(2)1.18;0.690J;0.692J;在誤差允許的范圍內重錘下落過程機械能守恆.

9. 某同學利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恆定律。桌面離地面的高度為H,將鋼球從軌道的不同高度h處靜止

(1)AB(2)A(3)4Hh(4)小
(5)軌道對小球的摩擦力做功,空氣阻力對小球做功,鋼球轉版動動能不能忽略等權

10. 某同學利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恆定律.弧形軌道末端水平,離地面的高度為H.將鋼球從軌道的

(1)對於小球從靜止釋放到水平拋出這段曲線運動,
運用動能定理研究回得:
mgh=

1
2
mv2
v=

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