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某同学利用图示装置来研究机械能

发布时间:2021-02-07 11:15:46

1. 某小组同学利用如图甲所示的装置来探究机械能守恒定律

当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了△Ep=mgh2=m×9.80×0.1915J=1.88mJ.计数点之间回的时间间隔答为:T=0.04s;根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度为:vB=h3?h12T=27.86?12.012×0.04×10?2=1.98m/s因此重锤动能的增加量为:△Ek=12mv
2B=12×m×(1.98)2=1.96mJ;动能的增加量大于重力势能的减小量原因可能是做实验时先释放了纸带然后再合上打点计时器的电键(或“接通打点计时器是重锤已经具有初速度”、“重锤下落初速度不为零”、“释放纸带时手抖动了”等等).故答案为:1.88m,1.96m,该实验小组做实验时先释放了纸带,然后再合上打点计时器的电键,或者释放纸带时手抖动了.

2. 某同学利用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律: (1)该同学开始实验时情形如图所示,接通电源释

(1) ①打点计时器接了直流电;②重锤离打点计时器太远
(2)1.18m/s 0.690J 0.692J在实验误差充许回的范围内重锤下落过答程机械能守恒

3. 利用图示装置来验证机械能守恒定律,以下为该实验的实验步骤:A.选取第 1、2 点的距离接近 2mm 的一条纸

实验主要分为组装器材,进行实验,数据处理这几大步骤,组装器材的步回骤是B,进行实验答的步骤是F、C,数据处理的步骤为A、D、G、E.所以操作的顺序为:BFCADGE.
根据能量守恒定律得,由于摩擦和空气阻力的存在,有内能产生,则动能的增加量小于重力势能的减小量,有一小部分转化为内能.
故答案为:B、F、C、A、D、G、E;小于.

4. 某班同学利用图1所示装置进行验证机械能守恒定律的实验.(1)关于本实验下列说法中,正确的有______A.

(1)A、实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体,这样能减少摩擦阻力的影响,故A正确;
B、根据mgh=

1
2
mv2,可知不需要测量重物的质量m.故B错误;
C、开始记录时,应先给打点计时器通电打点,然后再释放重锤,让它带着纸带一同落下,如果先放开纸带让重物下落,再接通打点计时时器的电源,由于重物运动较快,不利于数据的采集和处理,会对实验产生较大的误差,故C错误;
D、若纸带上开头打出的几点模糊不清,也可设法用后面清晰的点进行验证,故D正确;
故选:AD.
(2)该实验是验证机械能守恒定律的实验.因为我们知道自由落体运动只受重力,机械能就守恒.如果把重物的实际运动看成自由落体运动,再运用自由落体的规律求解速度,那么就不需要验证呢.
其中abc三项都是运用了自由落体的运动规律求解的,故abcC错误.
d是运用匀变速直线运动规律求解的,所以正确的是d.
故选:d.
(3)重力势能减小量等于△Ep=mgh=0.300×9.8×(0.0442+0.0480)J=0.271 J.
利用匀变速直线运动的推论
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
故答案为:(1)AD(2)d(3)0.271 J;0.264J

5. 某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律,弧形轨道末端水平

设球在轨道末端的速度为V平抛 水平方向 Vt=S 竖直方向 H=1/2gt

6. 某同学利用如图所示的装置验证机械能守恒定律,实验步骤如下:A.把打点计时器固定在铁架台上,并用导线

(1)步骤C中,复应该先接通电源制后释放纸带,故错误;该实验中比较mgh和
1
2
m v 2 大小关系,因此不需要天平测质量,故E步骤不需要.
故答案为:C,E.
(2)重物下落过程中,不可避免的受到阻力作用,重物的重力势能没有全部转化为动能,因此重物动能的增加量小于重力势能的减少量.
故答案为:纸带通过打点计时器时存在阻力.
(3)为了减小阻力对实验的影响,实验时应该选取质量大,体积小的重物,即选取密度大的实心球,故A正确,B错误;
纸带与打点计时器的两个限位孔在同一竖直线上可以减小摩擦,减小实验误差,故C正确;
为了减小测量的偶然误差,纸带上选取的计数点应离起始点远一些,故D错误.
故选AC.

7. 某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律,其实验的部分原理是利用平抛运动的知识。那么:

(1)AB
(2)4Hh
(3)正确,20.15(20.10或20.20)

8. 某同学利用如图1所示的实验装置来验证机械能守恒定律:(1)该同学开始实验时情形如图所示,接通电源释放

(1)本实验要求采用打电计时器,而打点计时器采用的是交流电源,而本版实验中采用了直流电源;权
同时,由于加速度较大,故纸带应在1米左右,且应让重物紧靠打点计时器,而本实验中离打点计时器太远,故错误为:
①打点计时器接了直流电源;②重物离打点计时器太远;
(2)计数点A、B、C、D依次间隔一个点(图中未画出),所以相邻的计数点的时间间隔是T=0.04s
根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度大小等于该过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
从开始下落算起,打点计时器记录B点时,重锤势能减少量为△EP=mgh=1×9.8×0.706=0.692J
由(1)(2)中数据可知重锤动能增加量近似等于重锤势能减少量,即在误差允许的范围内重锤下落过程机械能守恒.
故答案为:(1)打点计时器接了直流电;重物离打点计时器太远.
(2)1.18;0.690J;0.692J;在误差允许的范围内重锤下落过程机械能守恒.

9. 某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。桌面离地面的高度为H,将钢球从轨道的不同高度h处静止

(1)AB(2)A(3)4Hh(4)小
(5)轨道对小球的摩擦力做功,空气阻力对小球做功,钢球转版动动能不能忽略等权

10. 某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.弧形轨道末端水平,离地面的高度为H.将钢球从轨道的

(1)对于小球从静止释放到水平抛出这段曲线运动,
运用动能定理研究回得:
mgh=

1
2
mv2
v=

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