用如图所示的实验装置验证物块m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒
题型:不详难度:来源:
用如图所示的实验装置验证物块m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。如图b给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.已知m1=50 g、m2=150 g,则(结果均保留两位有效数字)
(1) 在打下第“0”到打下第“2”点的过程中系统动能的增量ΔEk=________ J,系统势能的减少量ΔEp=______J;(取当地的重力加速度g=10 m/s2) (2) 设在纸带上打下计数点2时m2物块所在位置为零势面,则在纸带上打下计数点3时m2的重力势能为__________J; (3)若某同学作出v2-h图象如图c所示, 则当地的重力加速度g=________m/s2.
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答案
(1) 0.58 0.60 (2) -0.40J (3) 9.7 |
解析
试题分析:根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度,可知打第2个点时的速度为:v2==2.4m/s,物体的初速度为零,所以动能的增加量为:△Ek==0.58J,重力势能的减小量等于物体重力做功,故:△EP =mgh=0.60J (2)△EP =mg(h3-h2)=0.40J; (3)本题中根据机械能守恒可知,mgh=得=gh,所以图象中图象的斜率表示重力加速度,故g=9.7m/s2 |
举一反三
某同学做“测定物体运动的加速度”的实验, (1)在实验中,下列操作正确的是( ) A.打点前,小车应靠近打点计时器,要先接通电源,待计时器打点稳定后再释放小车 B.要舍去纸带上的密集点,然后选取计数点 C.打点频率为50 Hz,每隔4个点取一个计数点,则相邻两个计数点间时间间隔为0.01 s D.实验中应使小车速度尽量小些 (2)该同学根据打出的纸带认为不用计算就能直接得到的物理量有两个,请帮他选出( ) A、时间间隔 B、平均速度 C、加速度 D、位移 |
图甲为一游标卡尺的结构示意图,当测量一钢笔帽的内径时,应该用游标卡尺的__________(填“A”“B”或“C”)进行测量;示数如图乙所示,该钢笔帽的内径为________mm。
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测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的光滑四分之一圆弧轨道,与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切,C点在水平地面的垂直投影为C’。重力加速度为g。实验步骤如下: ①用天平称出物块Q的质量m; ②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC’的长度h; ③将物块Q在A点从静止释放,在物块Q落地处标记其落地点D; ④重复步骤③,共做10次; ⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住,用米尺测量圆心到C’的距离s。
(1)、用实验中的测量量表示: (I) 物块Q到达B点时的动能EKB= ; (II)物块Q到达C点时的动能Ekc= ; (III)在物块Q从B运动到C的过程中,物块Q克服摩擦力做的功Wf= ; (IV)物块Q与平板P之间的动摩擦因数u= 。 (2)、回答下列问题: (I)实验步骤④⑤的目的是 。 (II)已知实验测得的u值比实际值偏大,其原因除了实验中测量的误差之外,其它的可能是 。(写出一个可能的原因即可)。 |
某实验小组利用如图所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验。
(1)在实验中必须平衡摩擦力, 以小车所受重力的下滑力平衡摩擦力,当小车做 (1分)运动时,摩擦力恰好被平衡 (2)为了减小误差,在平衡摩擦力后,每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力,获取多组数据。若小车质量为400g,实验中每次所用的钩码总质量范围应选 (1分)组会比较合理。(填选项前的字母) A.10g~40g B.200g~400g C.1000g~2000g (3)实验中打点计时器所使用的是 (交流、直流)电源 频率为50Hz,图中给出的是实验中获取的纸带的一部分:1、2、3、4、5是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点未标出每两个计数点间的时间间隔是 s,由该纸带可求得小车的加速度= m/s2。(前两空各1分,最后一空2分)
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在验证机械能守恒定律的实验中,打点计时器所用电源输出交流电压的频率为50Hz,下图为在实验中打点计时器打出的一条纸带,图中A点是重锤下落的起点,重锤的质量为m。从某一位置B开始,B、C、D、E各相邻计数点间的距离分别为s1、s2、s3,设打点计时器的打点周期为T,则打D点时重锤动能的表达式为____________。(2分)
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